千野
當(dāng)被小編問到深海中是否會藏著像巨齒鯊一樣的史前巨獸,我一開始是拒絕回答的,因?yàn)檫@個(gè)問題我也無法給出確切的答案。大海神秘莫測,越往深處走,人類所知越少。人類曾以為深海不可能存在活著的東西,結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)了海底熱泉旁的動物世界。唉,都怪自己忍不住喝了小編送來的奶茶,只能勉為其難地講講了。
——生物君
在深海,吃什么?
民以食為天,動物也一樣。巨獸要在深海里稱王稱霸,首先它得有足夠的食物填飽肚子才行。
前面提到過,大海中最熱鬧的地方是從海面到200 米深的海域,因?yàn)檫@里陽光明媚,藻類和植物能進(jìn)行充分的光合作用,接下來就是蝦米吃水藻,小魚吃蝦米,大魚吃小魚……也正因?yàn)橛兄暾氖澄镦満统渥愕氖澄?,大海才能孕育出藍(lán)鯨和鯨鯊這樣的巨獸。
然而,當(dāng)陽光穿過水體時(shí),紅色、橙色和黃色等光波會被迅速吸收,逐漸只剩下幽幽的藍(lán)色。隨著光線進(jìn)一步深入,即使是藍(lán)色的光波也會逐漸消失。到了1000 米的深度,最后一絲微弱的光亮也消失了,使得深海水域處于伸手不見五指的黑暗之中。因此,深層帶也被稱為“午夜區(qū)”,延伸至海面下約4000 米。在這一片黑暗之中,有吃的嗎?
在這個(gè)區(qū)間,只剩下深海魚和烏賊等海洋動物自身產(chǎn)生的生物光,就如同烏云蔽月時(shí)偶爾從云縫中透出的點(diǎn)點(diǎn)星光。這些微弱的光亮無法支持植物的存活,也就無法形成像淺海區(qū)那樣的食物鏈。深海魚類大都進(jìn)化出了一張巨嘴,盡可能地捕獲從上層海域遺落下來的殘羹冷炙,包括但不限于動物尸體、植物殘枝,以及動物糞便等。
如果運(yùn)氣好,深海動物們還能等到巨鯨的遺體“大駕光臨”,這無異于一場天降盛宴,夠它們吃上好一陣子。
深海鯊魚或深海硬骨魚會最先趕到,然后大口咬食巨鯨已經(jīng)開始腐敗的皮肉。在它們大快朵頤之后,一些小型的食腐動物會在幾個(gè)月內(nèi)消耗掉鯨魚尸體上的軟組織。更加微小的有機(jī)碎片,或稱為腐殖質(zhì),會在附近的海底沉積物中富集一年以上,繼續(xù)滋養(yǎng)細(xì)菌等微生物。一頭巨鯨的尸骨,可以支持幾年乃至幾十年的豐富生物群落,在海底形成一個(gè)獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)。
難道深海生物的生存,只能依賴淺海的施舍嗎?并非完全如此。
你知道嗎?地球的構(gòu)造板塊在一個(gè)被稱為軟流圈的高溫流動地幔層上移動,板塊運(yùn)動造就了海溝、火山島弧、裂谷等地形地貌。海底的火山活動會產(chǎn)生熱液噴口(又稱深海熱泉)——冷的海水被炙熱的巖漿加熱,然后重新升上來形成噴口。
從噴口升上來的水不但溫度超高(可以超過400℃),而且富含化學(xué)物質(zhì)。一些微生物,包括細(xì)菌和古菌,就利用這些富含化學(xué)物質(zhì)的熱液作為能源,它們成為海底熱泉生物鏈的起點(diǎn),支持了一系列海底生物的生存,其中甚至包括蝦蟹和魚類。
如此看來,在深海里,雖然獲取食物的難度高一點(diǎn),但也并非完全沒有希望。那么,我們可以期待巨獸的出現(xiàn)了嗎?
在深海,怎么住?
除了吃,想要成為一名合格的海底巨獸,還得能夠在深海長時(shí)間地“住”下去。
要知道,除了海底火山熱液噴口附近的溫度高一點(diǎn)兒,深淵帶的恒定溫度約為4℃;到了超深淵帶,溫度將低至1℃。這兩個(gè)溫度,都比冰箱冷藏區(qū)的溫度(一般在6℃左右)還要低。
低溫之外,還有高壓。水壓會隨著大海的深度而增加,在超深淵帶,水壓最大能超過1000 個(gè)大氣壓,大概相當(dāng)于一輛小汽車壓在你的指甲蓋上。
在如此極端的環(huán)境下,動物能生存嗎?我們有請幾位深海居民的代表來說說看,它們是如何應(yīng)對的吧。
首先有請深度代表——擬獅子魚。
到目前為止,人類發(fā)現(xiàn)的居住深度最深的魚類,是在日本小笠原海溝、水深8336 米的海底拍攝到的擬獅子魚;而人類成功捕獲的居住深度最深的魚類,是在日本海溝、水深8022 米的水域中捕捉到的貝氏擬獅子魚,人類也得以從這種魚身上破解它們能深居海底的秘密——
(1)它們的身體里擁有特殊的蛋白質(zhì),能在低溫下保持活性。
(2)它們舍棄了對于魚類來說至關(guān)重要的魚鰾。
(3)它們的骨骼和肌肉比淺水魚少得多,取而代之的是如同白色果凍一般的脂類和膠質(zhì)。柔軟的身體在高壓下能獲得更好的彈性和保護(hù),使得它們在深海中的游動更加靈活。
(4)為了節(jié)約寶貴的能量,它們甚至沒有長出堅(jiān)硬的鱗片來保護(hù)自己。
擬獅子魚的體長僅有11 厘米左右,它們潛伏在海底,搜尋小型甲殼類動物為食,似乎無法作為大型動物的代表。那我們再來看看“大”的代表——深海鯊魚。
(1) 深海鯊魚擁有對低光水平依舊敏感的眼睛,或是自身擁有發(fā)光器官。它們放棄了如淺海鯊魚一般對速度的追求,而是選擇在黑暗中悄無聲息地緩慢行動,不知不覺間出現(xiàn)在獵物身后。
(2)其中一些深海鯊魚可以進(jìn)行跨越數(shù)百米的晝夜垂直遷移,白天停留在千米深的深海,夜晚移動到約200 米深度的淺海,以追蹤它們的獵物。它們的一口尖牙總是能讓后知后覺的獵物無法逃脫。
(3)這些深海鯊魚的肝臟富含油脂,能幫助它們維持浮力,讓它們能在不同水壓的水層之間絲滑移動。這也是深海魚肝油的重要來源。
(4)在寒冷的深海中,深海鯊魚維持著非常高效的能量轉(zhuǎn)換和較低的代謝水平,每飽餐一頓甚至能夠支持半年至一年的活動,而龐大的體型可以幫助它們儲存更多能量。
(5)深海鯊魚從遠(yuǎn)古的恐龍時(shí)代就在大海中遨游,比起陸地或是淺海,穩(wěn)定的深海環(huán)境讓它們仿佛錯(cuò)過了進(jìn)化一般,維持著原始的形態(tài)和面貌。它們晚熟而長壽,少有天敵,但也因繁殖率低而數(shù)量稀少。
這些深海鯊魚,就是“深海中藏著史前巨齒鯊”的靈感來源。不過,雖然叫“深海鯊魚”,但它們的生活區(qū)域也沒有那么深。
科學(xué)家曾嘗試在深海鯊魚身上固定深度感應(yīng)設(shè)備,所得數(shù)據(jù)證明它們不太會深入1500 米之下,深海潛水器也輔證深海鯊魚通常不會長時(shí)間棲息在深于2000米的深海。畢竟?jié)撊朐缴?,身體所受的壓力越大,所獲得的食物并不會因此而增加。
相比10000 米的極限深度,2000 米還是太淺了點(diǎn)兒。
我的猜測
假如,真有某種大型動物生活在深淵帶以下的深海,那么,它需要做到——
1. 身體要足夠“軟”。這樣它才能適應(yīng)高強(qiáng)度的水壓。它不得不因此失去強(qiáng)健的骨骼和肌肉,或許還會失去鱗片。
2. 它可能沒有眼睛,或者只有能感受微弱亮光的眼睛。
3. 在飲食上,它不得不忍受“三年不開張,開張管三年”的日子。為了減少能量的消耗,它的動作不會太快,或許是一個(gè)伏擊高手。
4. 它或許擁有從深海進(jìn)入淺海的能力,但身體結(jié)構(gòu)限制了它的殺傷力。換個(gè)角度想想,要是它能進(jìn)入淺海,或許早就被人類發(fā)現(xiàn)了。
5. 它的家族成員數(shù)量不會太多,這既增加了人們發(fā)現(xiàn)它的難度,也降低了它靠集體的力量搞破壞的概率。
也就是說,即使有深淵巨獸存在,它們也掀不起太大的風(fēng)浪。隨著人們對大海的探索越來越深入,要是真有一天發(fā)現(xiàn)了深淵巨獸,大家記得幫我看看,我的猜測準(zhǔn)不準(zhǔn)。
課堂內(nèi)外·初中版(科學(xué)少年)2023年8期