冉浩

2011年12月，科學家宣布發(fā)現(xiàn)生活在深海的普氏雪人蟹能在自己毛絨絨的前爪(螯肢)上培育細菌，并以此作為主要食物來源。此前科學家曾發(fā)現(xiàn)深海蝦和其他動物身體上生長細菌，但這是首次掌握深海動物培育細菌的證據(jù)。目前，雪人蟹屬已知兩種，一種是2005年發(fā)現(xiàn)的毛雪人蟹，另一種則是2011年定名的普氏雪人蟹。這兩種雪人蟹都生活在大洋底部，那里黑暗無光，壓力巨大，是一個完全不同于人們所常見的海底的景觀。

從海面到海底

世界海洋的平均深度約為3700米，最深處達11034米(測量方法不同數(shù)據(jù)略有差異)，生物學家根據(jù)不同深度的生物特征把海洋分為5層。

從大洋表面到水深200米稱為光合作用帶，大部分陽光都可以照射到這里，海洋表層的浮游植物就在這里生存，這里也是海洋光合作用的主要地區(qū)。一般來講每下潛10米就相當于增加一個大氣壓，強大的水壓使人類在無防護的情況下不可能超越這個深度。我們在電視和電影常見的海底景觀就拍攝于這個區(qū)域。

水深200米到1000米為中層帶，也叫“暮色帶”或者“中水帶”，此處光線已相當昏暗，基本見不到植物。從這一層開始，我們就能看到產生冷光的生物發(fā)出的閃爍光線，也是從這一層開始，我們還能看到許多相貌奇特的魚類。在這一層，食物資源變得緊張，某些種類的魚也會在夜間游到上層水域捕食，更多的則是依靠接住從上層“掉”下來的食物或尸體生存，也互相捕食。由于很多沉下來的食物往往比攝食者本身要大，很多魚類發(fā)展出了巨口長牙，還有伸縮力超強的胃，只為接住那些珍貴的食物。

水深1000到4000米是深層帶，從這里開始大洋就完全墜入了黑暗，唯一的可見光來自發(fā)光生物，盡管水壓巨大，部分動物仍在此生存，主要有魚類、軟體動物、水母和蝦蟹。它們完全靠上層掉落的食物生存，抹香鯨也可以潛到這個深度來捕食巨型烏賊。這里和更深處的動物主要為黑色或紅色，因為這里只有幽幽的藍光(或綠光)，發(fā)光生物也主要發(fā)出藍光，紅的體色不會反射這些光，因此看起來也是黑色的，利于隱蔽。

水深4000到6000米即為深淵帶，該深度包括了83％的海底，面積達3億平方千米。這里黑暗且寒冷，水溫接近0℃，在可怕壓力下，很少有生物存在，存在的生物多數(shù)是無脊椎動物，主要有烏賊、蝦蟹、海星和一些水母。6000米以下的海域并不多，被稱為超深淵帶，一般只有海溝或海底峽谷才有這樣的深度，盡管環(huán)境惡劣得已超乎想象，但依然有少數(shù)生物生存。

長久以來，人類很少潛入到中層帶以下，即使核潛艇也無法下潛至深層帶；只有少數(shù)國家可以制造深潛器一窺海底奇觀。有人曾說我們對于月球表面的了解都要超過對海底的了解，此話不虛。

奇妙的深海動物

在深海這種惡劣的環(huán)境下，會遇到各種各樣的困難，沒有真功夫是很難生存的，在這里生活的動物們各有高招。

幽靈蛸生活深度在水下600-900米，是一種自成一系的章魚，它的頭上有兩個肉質的“小翅膀”，觸手之間有膜相連，在深?？雌饋砭拖窈谝钩霈F(xiàn)的幽靈一樣，因此得名。不過這個幽靈有點小，最長的只有30厘米。和其他章魚不同，幽靈蛸的觸手上長滿了堅硬的刺，當遇到敵害的時候它會用觸手包住頭，形成一個刺球，讓敵人無法下口，還真是和陸地上的刺猬異曲同工呢!

烏賊家族在深海也有多個物種，有些體型巨大，可以潛至2000米以下，比較著名的有巨槍烏賊和大王烏賊。它們都是深海中孤獨的獵手，以魚類和其他烏賊為食。它們比較容易被人混淆，這兩種烏賊相比較，大王烏賊的觸手更長一些，最大的大王烏賊有可能達到20米；巨槍烏賊雖然觸手較短，但更重一些，而且它吸盤里的鉤爪也更為鋒利。雖然巨型烏賊身體夠長，但是體重卻有限，一般在1噸以內，不過它們擁有世界上已知的最大的眼睛——如籃球那么大。這樣巨大的眼睛可以幫助它們在極黑暗的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)獵物或者敵人。不過深海環(huán)境冰冷，加之又是冷血動物，這些烏賊的活動可能比較遲鈍，但這并不妨礙為獵食它們的抹香鯨留下鋒利的爪痕。

深海安康魚是200多種安康魚中的一種，長相怪異，體長在12厘米左右，也是最常上鏡的一種深海魚，其生活深度一般在1500米以上，但在水深4500米也有過記錄。它的頭頂突起了一個勺狀的發(fā)光器，能發(fā)出螢火蟲一般藍綠色的光，可以引誘獵物上鉤。深海安康魚有一張巨嘴和大胃，能一口吃下自己體型兩倍的食物。因為深海“地廣人稀”，找到異性也非常不容易，深海安康魚有一種獨特的生殖方式。雄性深海安康魚進化的體型極小，只有小指頭大小，一旦遇到雌魚，它將用牙齒終生吸附在雌魚身體上。雌雄魚的血管合二為一，雄魚的消化系統(tǒng)隨之退化，依靠雌魚的營養(yǎng)生存。這樣，深海安康魚可在任何合適的時間為卵受精，而不用擔心雌魚到了排卵期卻為后代找不到父親。

熱液動物群

1977年，美國阿爾文號深潛器在水深2500米的東太平洋加拉帕戈斯裂谷考察時發(fā)現(xiàn)了數(shù)十個噴著黑色液體的丘狀體，這些液體溫度高達350℃!在水中看起來如同一個個冒著黑煙的煙囪，因此被稱為海底的“黑煙囪”。其實這是因為地殼非?；钴S，海水滲入地殼中后被加熱，然后攜帶著各種礦物質噴發(fā)出來造成的。這些熱液很快和周圍冰冷刺骨的海水混合，冷卻沉淀出黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦等礦物。經過近幾十年的研究，共確認黑煙囪分布區(qū)域140余個(據(jù)推斷還有大約130余處也應該存在)，主要分布在大洋板塊交界處，另外在陸地深水湖泊也偶有發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)對研究成礦過程具有重要意義，不僅如此，在熱液噴口周圍還發(fā)現(xiàn)很多從未見過的動物群。

科學家驚訝地發(fā)現(xiàn)，在這暗無天日、缺乏有機物來源的噴口周圍卻密集生活著動物群落。“黑煙囪”噴口周圍新發(fā)現(xiàn)的生物種類已達10個門、500多個種屬。噴出溫度高達350℃的熱液與周圍冷的海水混合后形成一個溫度為350℃-0℃的溫度漸變梯度帶。生物依據(jù)水溫變化圍繞噴口分布。噴口附近的區(qū)域分布著多種古菌和嗜熱細菌，它們貼附在沉積物表面，形成薄的層狀微生物席，有些微生物在250℃下還能代謝和繁殖；再向外，生物種類變得繁多，代表性動物是巨管蟲，其他還有軟體動物、蝦蟹、魚等多種動物。

在這里，沒有植物，只有動物和微生物，它們完全依靠“黑煙囪”生活。超過兩米高的大管蟲吸附在海底，它們外面是白色的革質外殼，形成一個個“樹叢”。很多蝦蟹就像“森林”里的昆蟲一樣，以取食巨管蟲為生。而這些巨管蟲沒有口腔、胃、腸道和肛門，依靠體內共生的細菌生存。這些細菌能利用“煙囪”里冒出來的硫化氫等化學物質去還原二氧化碳而制造有機物。巨管蟲的“頭部”有紅色羽毛狀結構，里面包含大量的血管，能夠吸收水中的化學物質并運輸給細菌。巨管蟲會把卵釋放到水中，一旦卵被孵化以后，就會游到巖石上，這時它有一張原始的口，可以將水底的細菌吃下去，隨后口就會退化，將細菌困在里面。巨管蟲將細菌養(yǎng)在體內，最終細菌約占蟲體重量的60％，而前面提到的雪人蟹則是將細菌養(yǎng)在毛絨的螯肢上，而且還會緩慢擺動螯肢更新水流以便于細菌生長。不僅如此，這里的貝類也和這類微生物有共生或捕食關系。原來這個生態(tài)系統(tǒng)中最底層的就是這些自養(yǎng)微生物!

目前我們對這個生態(tài)系統(tǒng)的了解還極為有限，很多情況都知之甚少。近年來，我國也加入到了熱液動物群的研究行列中，并取得了可喜的進步，相信將來還會有更多新的發(fā)現(xiàn)。伴隨著熱液生物群的發(fā)現(xiàn)，科學家更進一步，提出了“深部生物圈”的說法。該觀點認為地球上存在兩個大規(guī)模的生物圈，一個是我們所熟知的由光合作用維持的地表生物圈；另一個是深部生物圈，像熱液生物群一樣，由來自地球內部的化學能來維持。近年科學界對深部生物圈研究的興趣漸濃，也在不斷取得進展。

[責任編輯]龐云