巨型章魚?巨型神秘生物?海底還有多少沒被發現的秘密?有沒有聽過類似的故事,一起分享一下。


如果這裡的「海底」沒有深度限制,那「巨型生物」種類就多種多樣了,如果這裡的「海底」是指4000米以下的深海層,那可以明確的說「沒有!」

那位深海怪獸迷同學,請你放下手裡的磚頭,我沒有胡說八道,下面聽我解釋。

目錄:

  • 海洋分層
  • 深海特性
  • 神秘的深海生物

海洋分層

地球上的海洋平均深度為3800米,而95%的海水都存在於1000米以下的區域。根據陽光在海洋中的傳播特性,我們將海洋分為以下四個層次:

上層(0-200米)

這一層也叫作「照光層」,顧名思義,是陽光能夠穿透的水域,水溫在20度左右,水中的藻類跟大陸架延伸出來的植物能夠進行光合作用,為整個龐大的食物鏈提供食物來源,因此這一層的動植物種類最為豐富,我們所熟知的絕大多數海洋生物都分布於此。

像是常見的磷蝦、水母、海馬、各種魚類、海龜、鯊魚等等,都在這一富饒的淺水區生活。

海洋生物垂直分布圖

中層(200-1000米)

實際意義上講,200米以下的海域,光線十分微弱,植物幾乎無法進行光合作用,從這裡開始,就進入了海底的無光帶,咱們也可以認為是進入了「深海」。

沒有了生產者進行光合作用,一條完整的食物鏈就無法構成。存在的生物主要為上下遷移的鯨類、大王烏賊等。

好玩的是,海豹、海獅等能夠收縮自己的肺部進行深度潛水,大約能夠潛入270米左右進行捕食。

還有煤氣罐一樣的帝企鵝,能夠一個猛子,扎入到470米的深度,可以說是陸地動物的深潛之王了。

「煤氣罐子」帝企鵝超出了我的想像

而且隨著光照的減弱,這裡的溫度也下降到5-10度左右。

半深海層(1000-4000米)

來到這個深度,就已經是完全一片漆黑了,溫度已經下降到5度以下,生物種類大幅度減少,這裡生存的魚類大多是能夠發光的特殊品種,還有其他頭足類跟甲殼類動物。

在1200米處,科學家發現了一種醜陋的鯊魚,歐氏尖吻鮫(最大可長到5.4-6米長),或許是因為不見天日,從這個深度往下的生物基本都長得很放肆。

歐氏尖吻鮫

1600米的深度,是抹香鯨跟大王烏賊戰鬥的場所,2740米,是鮮嫩多汁的鱈魚下潛的最大深度,而這也算是這個深度能夠看到的唯一正經魚類了。

來到3750米,我們可以找到多年前的寶藏,著名的鐵達尼號就沉睡在這個地方。

沉睡中的鐵達尼

深海層(4000米以下)

這一層級的環境更加惡劣,除了沒有光照之外,海水的性質也十分穩定,水溫常年穩定在0度左右,能夠在這裡生存下來的生物少之又少,原因咱們下面說。

深海的特性

深海之所以很難有大型生物存在,主要由它的特性決定。

黑暗——就如咱們前面說的,陽光也就能夠照射到200米左右的深度,這也保證了初級生產者光合作用的進行。而在深海中,陽光是無法穿透到此的,沒有了陽光,就沒有了能量源泉,一條完整的生物鏈也就無法形成。但是這並不意味這裡沒有能量來源,因為海洋中還有另一種物質的存在——「海雪」

這並不是說海洋中會下雪,海雪是由上層微生物分解其他生物遺體、糞便產生的絮狀有機物。

飄飄揚揚,就跟下雪一樣

它會一直往下沉澱,並被各層的生物逐漸消耗但儘管如此,也只有1%的海雪被利用,99%的都落到了海床,形成了一千多米厚的有機物沉積層(20210329更新)

所以說,黑暗抑制了光合作用,深度影響了能量傳遞。沒有能量來源,又談何生存,所以深海之中不會存在巨大生物,這是根本原因

低溫——沒有了光照,就沒有了溫度,深海中穩定的低溫環境並不是所有生物都能適應的,隨著深度的下降,溫度急劇降低,能夠存活的生物都是生陳代謝極低的特殊物種。

海水溫度隨著深度逐漸降低

高壓——這是目前困擾人類繼續探索深海的重要因素。隨著深度下降,壓力會越來越大,10米的水深就會帶來1個大氣壓,可想而知,在幾千米甚至上萬米的深度,壓力是多麼的可怕。

哪怕是裝備精良的鋼鐵機器,也無法承受如此大的壓力,更不用說血肉之軀的生物了。

神秘的深海生物

但是不得不感慨大自然的神奇,即便是在伸手不見五指,壓力山大的深淵海底,還是有部分奇特的生物生存了下來。

對於大型深海動物來說,善於深潛的高手,屈指可數。

在鯨類中,跟大王烏賊決戰的抹香鯨並不是最佳選手,抹香鯨能夠最深潛入2200多米,而另一種柯氏喙鯨(成年雄性可達7.5米)卻能夠潛入2900多米的深度,也是所有哺乳動物中的深潛之王。

可愛的「哺乳動物深潛之王」——柯氏喙鯨

但是儘管鯨類再厲害,也沒有鯨魚能夠下潛到3000米以下的深度。

而另一種魚類,鯊魚卻可以,除了能夠潛入2500米左右深度的灰六鰓鯊和三種睡鯊,另一種體型更小的鯊魚——棘鱗烏鯊,能夠潛入4500米的超級深度,是下潛最深的軟骨魚。

棘鱗烏鯊——能下潛這麼深,長得都比較奇特

但是這些大型生物都無法突破5000米的深度限制。

對於其他常駐此地的魚類來說,它們幾乎已經放棄了發達的肌肉跟眼睛來發現追趕獵物,都是皮包骨頭的機會主義者。

因為極度稀疏的生物密度,這裡的魚類幾乎什麼都吃,不會放過任何到嘴的獵物,哪怕是比自己大得多的生物,它們也都敢下嘴,要不然就餓死,要不然就撐死。

一隻撐死自己的黑叉齒龍?

而隨著我們對於海底的不斷探索,也逐漸發現了更多有趣的生物,如今記錄到的潛水最深魚類是體長可達16.5厘米的神女底鼬?,捕獲於8400米深的水域。與之相當的是體長可達23.8厘米的鈍口擬獅子魚,科學家曾在海面下8200米處拍攝到它的身影。

神女底鼬?

八千米的深度再往下,進入萬米領地之後,魚類是無法生存了,留下的只是海參、端足類生物等,比如這隻體長5厘米的短腳雙眼鉤蝦,就生活在馬里亞納海溝的最深處,有11000多米。

短腳雙眼鉤蝦

綜上

所謂的海底猛獸只不過是電影中的杜撰而已,這裡沒有《巨齒鯊》中的古生物領地,更沒有靠著核能量生存的哥斯拉,有的只是千萬年來自然進化的結晶,在漆黑的海底中獨自閃耀

真正的海底哥斯拉——海鬣蜥

而把眼界打開,回歸到深海探索的命題上,我們人類可以說是剛剛開始,對於深海的認知只是邁出了探索的第一步。

深海探索能夠幫助我們更好的了解海洋的奧秘、地球的奧秘,這裡是距離地球內部最近的地方,能夠更好的揭示板塊運動的規律、窺探地球內部的真相。

2020年6月27日11點47分,中國「蛟龍號」深潛器成功下探7062.68米,達到目前同類別深潛器最大深度。

中國驕傲——「蛟龍號」

目前,全球能夠載人下潛至6000米以下的國家只有中國、美國、日本、法國和俄羅斯,而除了中國之外,其他四個國家的最大下潛深度均為超過6500米。

如今突破7000米大關的「蛟龍號」,能夠在全球99.8%的海域進行海底航行、海底照相和攝像、沉積物和礦物取樣、生物和微生物取樣、標誌物布放、海底地形地貌測量等作業,是我國深海技術的一項重大突破。

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神秘的海底世界,還有無數的秘密等著我們去探索,相信將來的某一天,我們終將到達最深處,見證自然留給我們的神秘驚喜。


20210323補充:

深海是一個非常有趣的話題,一時間也難以描述完備,所以就在這個回答下面逐漸補充完善吧,並不一定完全關乎於這個回答本身,但爭取都有點價值。

在海洋深處,還有一片物產豐饒的綠洲——深海珊瑚礁

不知名深海珊瑚1號

這裡凸起的岩石為深海珊瑚礁提供了安全的庇護所,在水深五千六百米左右的區域,這裡的珊瑚種類比熱帶暗礁區要更為豐富。

不知名深海珊瑚2號
不知名深海珊瑚3號
不知名深海珊瑚4號
不知名深海珊瑚5號
不知名深海珊瑚6號
不知名深海珊瑚7號
不知名深海珊瑚8號

由於深海中沒有陽光,它們只能從水流中攝取食物,這些珊瑚每年只能生長一點點,有些年齡已經達到四千歲。

寄居於深海珊瑚上的各種深海生物

這裡的珊瑚礁跟淺水區域一樣,是眾多海洋生物的庇護所。

躲在珊瑚中的小蝦1號
躲在珊瑚中的小蝦2號

今天就更新到這吧,很多深海生物都沒有準確的命名,實際上,我們對海洋的開發只進行了5%而已,還有95%的區域等待著我們去探索。

而初步估計,有將近200萬種海洋生物還沒有被我們發現!


20210324補充:

評論區你們這些小可愛,總說海底有海綿寶寶,今天它來了!

大哥大哥,把刀放下,開個玩笑,別這麼認真么~

真正的主角是它——阿氏偕老同穴海綿

阿氏偕老同穴海綿

海綿是最原始的多細胞動物,已經在地球上存在了6億多年,有一萬多個品種,占海洋生物總量的1/15。

除了針海綿屬的20多種存在於淺水區之外,其他品種均存在於八千多米的深水區域[1]

而我們今天故事的主角阿氏偕老同穴海綿,是一種玻璃海綿,它的骨架是由二氧化硅構成,生活在八千多米的深海當中。

雖然身處暗無天日的深海當中,但是海綿寶寶的故事卻真的在這裡發生,下面故事開始:

一條深海魚在虎視眈眈的盯著它,還有一隻蝦爬上了它的枝頭

海綿的身體是僵硬的,無法移動,它們只能靠過濾海水中的營養物質來維持生存,但是身旁卻有好多捕食者虎視眈眈的的盯著它。

寄生在海綿內部的小蝦

原來在這隻海綿的體內有一對寄宿者,兩隻小蝦在這裡安家定居。

小蝦來個特寫

當初還是小蝦米的時候,這兩隻小蝦隨著海流進入了這隻海綿體內,靠著攝取海水中的浮游生物存活了下來,當然,這也多虧了海綿的保護,不然它們早已經成了外面那兩位捕食者的盤中餐。

已經抱卵的雌蝦

令人開心的是,它們有了自己的孩子,雌蝦成功抱卵。

被困在海綿當中的小蝦

但這似乎並不是一個美好的故事,孵化出來的小蝦米從海綿多孔的結構中遊了出去,而這一對成年蝦,卻再也無法逃離。

布局複雜的海綿結構

很難相信海綿這種極其簡單的動物,是如何製造出這樣複雜的結構,這既是個謎團,也是個奇蹟。

令人難以置信的神奇動物——阿氏偕老同穴海綿

20210326補充:

今天補充一個深海中讓我有點難以置信的區域,不是火山口,但卻是生命的禁區!

前面提到的海雪,實際上只有1%被各層的生物吸收掉,剩下的99%全都落在了海床上,厚度已經深達一千多米!

久而久之,這層厚厚的有機物沉澱層,也會腐敗,併產生大量溫室氣體——甲烷

巨大的甲烷氣泡從海底有機物沉積層中冒出來

值得注意的是,甲烷造成的溫室效應影響是二氧化碳的72倍,並且地球上大部分甲烷都儲存在海底跟永久凍土當中,有的在低溫高壓情況下以水合物的形式存在,也就是我們常說的可燃冰。

但是隨著全球逐漸變暖,海底跟永久凍土中的甲烷被不斷釋放出來,逐漸形成一種惡性循環。

全球變暖這個話題不是咱們今天的重點,重點在下面:

在墨西哥灣地區,有些噴發物當中不光有甲烷,還會攜帶一種很鹹的液體——鹽滷水

鹽滷水形成的水池跟海水有明顯的分界線

鹽滷水的重量是海水的五倍,它們沉積在海床上水池窪地當中,形成的鹽滷水池跟海水有明顯的分界線,非常壯觀。

鹽滷水池周圍被一圈貽貝包圍著

這樣一個深達15米的濃鹽水池看似不毛之地,卻是眾多海洋生物的聚集地

各種小蝦跟盔甲蟹在貽貝中間來回穿梭捕食
一隻不知名黃色小蝦趴在貽貝上覓食

但是一番欣欣向榮的局面並不能讓生活在這裡的生物放鬆警惕,因為一不小心,就可能掉入死亡的深淵。

通腮鰻

一條通腮鰻來到水池邊覓食,可能是忘了這裡的訓誡,又或許是過於飢餓,這條通腮鰻扎入了鹽水池中。

通腮鰻扎入鹽水池中,這個場景讓人難以相信是在海底當中

但是沒過多久,這條通腮鰻就接收到了懲罰,長時間在鹽水池中會讓它中毒,並且再也無法離開這裡。

逐漸中毒的通腮鰻

不過,好在這次死亡邊緣的試探並不是個悲劇的故事,這條通腮鰻經過不斷的掙扎,它最終逃出了鹽水池,僥倖活了過來。

這條大難不死的通腮鰻現在應該慌得一筆

但並不是所有的生物,都跟這隻通腮鰻一樣幸運,它們更多的是有去無回,永遠沉睡在這裡,由於浸泡在鹽水池當中的屍體不會腐爛,它們的屍體會一直飄蕩在這裡。

鹽水池中的動物屍體不會腐爛

這個好似仙境般的鹽水池,看起來就像是天宮中的瑤池一般仙氣飄飄,但卻是真正的天堂跟地獄(20210329修改)的介面,走錯一步,就可能是萬劫不復。

再次感慨大自然的神奇吧,我看到這一幕的時候,屬實是有點難以置信!


20210329補充:

感謝評論區朋友的抓蟲,今天修改了前面關於「海雪」的問題,再三確認之後,重新修改完畢。

今天補充一個讓我渾身起雞皮疙瘩的領域,而這也很可能是地球生命的起源:深海熱泉

藉助探測船信息模擬出的海溝模型

其實我們都知道,馬里亞納海溝是地球上最深的海溝,深度達到一萬一千多米,哪怕把整個珠穆朗瑪峰放進去,也夠不到底部。

我們如今也只能藉助海洋探測船的數據圖,利用圖像的形式模擬出海溝的布局樣式,讓我們一睹如此壯觀的景象。

洋中脊

而我們今天要說的故事,不是發生在馬里亞納海溝,而是地球上地質特徵最明顯的區域——洋中脊

在海洋的深處,一條海底山脈幾乎橫貫了整個地球,而這裡也隱藏著一個我們鮮為人知的世界。

海底的火山活動異常活躍

在地球上,超過四分之三的火山活動都發生在深海區域,而幾乎所有的火山活動都集中在洋中脊地帶。

肆意噴發的海底熱泉

但是這種肆意噴發,卻帶來了豐富的礦物質,大量的氣體跟熱水從這些裂縫中噴涌而出,噴射流中的凝結的礦物質形成了巨大的煙囪,而這,就是海底熱泉!

海底熱泉像一個巨大煙囪,大量生物附著在上面

咱們來看一個典型的海底熱泉——哥斯拉

海底熱泉——「哥斯拉」

這個不是剛剛在隔壁大戰剛哥的哥斯拉,它是一座高達30多米的海底熱泉,科學家將它命名為「哥斯拉」。

海底熱泉的生物密度可以用人山人海來形容了

以哥斯拉為例,科學家驚奇的發現,這裡的生物數量跟熱帶雨林的生物數量不相上下!在某些地方,甚至有五十萬隻動物擠在一平米的地方!(我下巴都快掉了)

水中的細菌是它們唯一的食物來源

而對於生活在這裡的動物,它們唯一的食物來源就是細菌!此外,某些動物也會以溶解在滾燙熱泉中的化學物質為食。

一隻身上覆蓋著細菌層的螃蟹

像螃蟹這樣的生物,它們以覆蓋在自己身上的細菌層為食。而其他生物卻是在自己的體內培養細菌。

難以計數的蝦米聚集在熱泉口處

以小蝦米為例,它們利用自己的口器來攜帶培養的細菌,但是這種行為卻是風險十足!它們需要到滾燙的熱泉口為細菌獲取養料,而一不小心,它們就可能被燙死。

滾燙的熱泉口有數以萬計的小蝦米在為細菌採集養料

真的不得不感慨生命的偉大,在如此惡劣的環境中,海底熱泉竟然是一個生物密度如此之高的區域,它的生物豐富度簡直超出了我的想像!

生物資源異常豐富的海底熱泉

而在過去的十年當中,人們發現的海底熱泉數量已經翻倍,每個海底熱泉都有自己獨特的特徵跟群落,而在這之中,最重要的一個,或許是大西洋的一個海底熱泉——「失落的城市」

「失落的城市」海底熱泉

在這座高達60米的塔狀熱泉中,有意見非常奇妙的事情正在發生!

在這種極端高溫高壓環境下,碳氫化合物——這種最基本的生物組成分子,正在同步生成!

神奇的碳氫化合物在這裡合成

而如今,很多科學家認為,在四十億年前的地球,生物或許就是在這樣的海底熱泉周圍生成的!

根據我們的探測,木星跟土星的衛星上也有深海的存在,如果說生物能夠在如此惡劣的環境下生存,那它們或許也能夠在其他極端環境下存活下來!(這個幻想假設我們拭目以待吧!)

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PS:以上所有圖片信息及數據來自BBC紀錄片《藍色星球2》深海篇,如果有條件的朋友可以去觀摩,沒有時間的,可以繼續在這,我更新給你看~


20210331補充:

昨天評論區一位朋友 @蜉蝣-浮游 提出了一個很新奇的觀點:

  1. 海雪應該為深海生物提供了足夠的能量來源
  2. 深海中是否氧氣含量決定了無法生成大型生物
  3. 海底生物是否還是靠碳循環來維持生存呢

我覺得這幾個點都非常具有探討的價值,單獨拿出來也是一個很好的問題,個人能力淺薄,暫且在這裡嘗試解答一番,如果有所出入,咱們評論區繼續留言探討~

1.3兩個問題我想後面合併一起來說,咱們先說第二個點:深海中是否氧氣決定了無法生成大型生物呢?

實際上,這個問題的出發點就是錯誤的,或許會打破你的常規認知,但不可否認的是:

深海中的氧氣含量非常豐富!

北太平洋及北大西洋溶解氧垂直分布圖

上圖是北太平洋跟北大西洋溶解氧垂直分布圖,從上面我們可以看出,隨著深度的逐漸增加,氧含量逐漸降低,在1000米左右水深時,氧含量降到極低值,隨後氧含量逐漸上升,在幾千米的深海區域,氧含量甚至媲美光合作用強烈的海洋表層。

那這是為什麼呢?

我們先來了解一下,海水中的氧氣主要從哪裡來:

  1. 海——氣界面,大氣中的氧氣溶解到海水中,之後通過擴散作用,將富含氧氣的表層海水帶入其他區域;
  2. 海洋真光帶中的各種浮游植物通過光合作用產生氧氣

那海水中的氧氣到哪裡去了呢?

  1. 海洋各種生物呼吸作用消耗
  2. 有機物的分解作用
  3. 無機物的還原作用

我們知道了氧氣的來源消耗之後,再來看這張圖,表層海水因為光合作用的原因氧含量最高,隨著深度增加,光合作用減弱甚至消失,氧氣被各層生物呼吸利用,有機物分解也消耗掉大部分,所以在1000米左右的位置海水中的氧含量降到最低值。

深海熱鹽環流

但這時候,另一個決定性的因素改變了這一趨勢,它就是全球深海熱鹽環流活動,在這場環流中,高緯度的低溫高鹽高氧含量的海水下沉,隨著環流進入深海區域,將深海的氧含量重新提了上來

所以說,這個問題當中的「氧含量」並不是決定深海沒有大型生物的關鍵,咱們還是要回到能量的角度去考慮。


第2.3問題實際上就是一個能量問題,涉及到兩個關鍵點「海雪」跟「碳循環」。

而這兩者是無法分離的,反而是相輔相成的。

海雪,這是個非常前言的命題,包括一直到現在,各種研究報告也在不斷的更新,但有一點是可以肯定的,它是海洋碳循環當中非常重要的一環。

充滿浮游顆粒的「海雪」

在海洋中,浮游植物的生長、聚集、下沉是碳隔離的重要途徑,而這一過程約佔全球每年向深海出口碳的70%。據估計,在人類社會期,我們燃燒的化學燃料所產生的的二氧化碳中,有25%-40%可能就是通過這個過程被轉移到1000m以下的深海中,並且在那裡儲存了數千年。[2]

促進這一過程的就是「海雪」

海雪其實分為好幾種類型,它裡面含有豐富的有機質,包括海洋藻類殘體、礦物顆粒、高等植物碎屑、生物住囊、糞球粒和微生物等,而根據不同的形成特徵,可以將它分為浮游植物型、住囊型和糞球粒型等。

浮游植物型

浮游植物型海雪主要由浮游植物組成。在浮游植物繁盛時,水體或有機顆粒上的微生物釋放TEP,增加顆粒黏性,並將浮游植物與其他有機無機顆粒聚合起來而穩定存在。[3]

住囊型

住囊型海雪是動物住囊佔據主要成分的海雪。住囊是住囊蟲產生的殼體,多孔且具有生物黏液。尾海鞘綱動物在其生命歷程中會產生50個以上的廢棄住囊,這些住囊是浮游植物、細菌、鞭毛蟲、糞球粒、礦物顆粒和其他顆粒的重要集中場所。

靠採集海雪為生的深海水母

糞球粒型

部分海洋區域的生物繁盛,因而生物排出的糞球粒也豐富,該區域海雪的主要類型便是糞球粒。在遠洋及深海區域,糞球粒通常都經歷食糞生物利用和降解、機械破碎等過程,使得該區域的糞球粒顆粒細小 。在亞得里亞海北部收集到的海雪中,糞球粒含量為31~353000粒/升,其中細微顆粒的糞球占海雪的68%以上 。大的糞球粒自由沉降,破碎細小的糞球粒被TEP粘結或者黏土礦物吸附,並與其他有機顆粒集聚沉降 。

但不管是哪一種類型的海雪,它們當中都含有豐富的碳跟細菌,而這裡面能夠被各層生物利用掉的海雪只有1%左右,更多還是沉積到了海底當中。

如今的海床上,由海雪沉積成的有機質層深達一千六百多米,而這樣的海床面積,大約是地球表面積的一半[4]

在有機質海床上生存的單棘躄魚,已經將魚鰭進化成了腿

這個過程也就完成了一個非常宏偉的工程,它將空氣中的二氧化碳封存在了數千米以下的海底當中。

但是這並不影響深海生態的建立,因為深海當中最主要的能量來源其實是來自地球內部

在上一篇的補充當中,我們提到的海底熱泉就是最主要的能量來源,海水在斷裂的大地裂縫中反覆循環,變成了二三百度的熱流,並且不斷把其中的硫化氫攜帶出來,而這正是硫磺細菌的主要食物。

熱泉周圍有大量以細菌為食的生物

它們利用氧化硫化氫獲得的能量將水中的C轉化成碳水化合物,這個過程就猶如海洋表層的浮游植物的光合作用一樣。

這也就奠定了深海生態的碳循環基礎,沒有了太陽,還有滾燙的地球,它們只是換了一種方式來實現碳循環的過程。


20210408補充:

最近過了清明節,陪家人玩了好幾天,有點耽擱了,感謝 @天籟之鷹 朋友的留言,提到一個很多朋友都在懷疑的問題:

深海壓力那麼大,連鋼鐵造物都無法承受,深海魚蝦是怎麼承受的呢?

咱們今天就聊這個,其實這個問題全都藏在我們的柜子跟盤子里,下面上菜。

魚鰾

先說看得見的,就是我們經常在河魚等淺水魚中常見的魚鰾。這個小氣球一樣的東西可以幫助魚兒自由匹配浮力,來實現上升或者下降。

在淺水魚身上,魚鰾起到調節浮力的作用

而潛水艇等各種潛水器材也是藉助了這種類似的設計方法,這個功能非常強大,但是有一個問題,由於魚鰾中含有大量的空氣,就像一個充滿氣的常壓氣球,隨著水深的增加,外部水壓跟內部魚鰾的壓力形成了強大的壓差,而這種壓差會最終導致帶有魚鰾的魚類無法進入太深的水域。

舉個讓你很容易感受的例子,我們在潛水的時候,總覺得水越深,耳膜被壓的越疼,這就是外部水壓跟內部氣壓不平衡導致的。

所以,為了適應超強的深海水壓,這裡的魚類捨棄了又愛又恨的魚鰾

骨骼

第二個看得見的,就是魚的骨骼。深海魚的骨骼跟肌肉要比淺水魚少的多,而脂類跟膠質含量反而更多。

有句話說得好「過剛則易折」,過於硬化的骨骼很容易在壓力作用下折斷,而軟骨能夠提供更好的彈性跟保護。

水滴魚(上岸的圖片我就不放了,有點嚇人)

拿我們上面提到的獅子魚來舉例子,科學家們對它的基因測序後發現,調控骨骼發育和骨組織骨化的基因發生了突變。這一突變會導致馬里亞納獅子魚骨骼的鈣化過程提前終止,導致其骨骼組成中大部分為軟骨。

脂類跟膠質

第三個看得見的東西,就是我們柜子里的那瓶深海魚油。有沒有想過為什麼叫「深海魚油」呢?

因為深海魚富含脂類跟膠質,並且不飽和脂肪酸非常高,這也就是為什麼深海魚更好吃。

國溢雙湖 湛江海捕金鯧魚金昌魚 500-450g/條*3 深海魚京東¥ 118.00去購買?

這裡的脂類跟膠質有兩個主要作用:

一方面脂類跟膠質能夠更多的儲存能量,這對於深海貧瘠的環境來說,至關重要;

另一方面脂類參與到深海魚更精密的身體調控當中,實現滲透壓的平衡;

細胞層面的高科技

接著上面第二條脂類的作用來說,對於深海魚,它們並不是只有外部宏觀上在遭受強大的壓力,包括每個細胞都在承受這種無處不在的壓力。

而對於細胞來說,過高的壓力會導致細胞膜過硬,流動性變差,這樣就會讓細胞膜的通透性變差,養料進不去,廢物出不來,那直接就涼涼了。

細胞膜結構與物質運輸

為了應付這種問題,深海魚的細胞膜中脂類含量更高,尤其是不飽和脂肪酸含量很高,而不飽和脂肪酸能夠很好的保證脂類流動性,就像是植物油,它的不飽和脂肪酸就比動物油高很多,所以平時基本都是液體。

在高流動性的細胞膜中,各種物質就能夠順利的實現來回進出,保證了細胞層面的正常運轉。

結構異常的蛋白質

除了脂類的不同,深海魚還更腥,這給他解決了大問題。

沒錯,更腥的魚能夠承受更高的壓力,這是因為決定「腥」的物質——氧化三甲胺(TMAO)能夠修復變性的蛋白質。

氧化三甲胺這種物質其實本來並沒什麼腥臭味,反而很鮮,甚至帶點甜味,但是它的下級產物三甲胺就是腥臭的本源了

魚腥的本源——三甲胺

長時間存放的魚中,氧化三甲胺被大量分解為三甲胺,所以腥臭味很重,這也是判斷一條魚新鮮與否的重要標準,一般淡水魚指標不高於6ppm、而海魚則為39ppm以下

而深海魚當中,氧化三甲胺的含量要遠高於普通魚類。

在高壓狀態下,蛋白質很容易因為高壓導致變性,甚至失去功能性,為了解決這個問題,深海魚某些蛋白質特定位點的氨基酸會被其他氨基酸所替換,提高其對壓力的抗性。

此外,有些蛋白質中的化學鍵的數目和種類會發生一定的變化。這種變化導致了蛋白質三級結構的改變,從而加強了蛋白質結構的剛性,也就提高了其對高壓環境的適應性。

蛋白質結構的改變會導致最終的功能性不同

這就好比我們平時搭建積木,適當的改變結構,並且多加點膠帶固定,那結構剛性肯定會更好。

最後的最後,如果某些蛋白質不可避免的被高壓破壞掉,那氧化三甲胺就會發揮它的作用,將這些被損壞的蛋白質修復起來。

所以,我們不能把壓力對魚類的影響想的太簡單,他並不是所謂的內外恆壓就能解決的問題,而是一個從內而外的複雜過程。

生活在這裡的魚類,真的是太好吃了,不對,真的是太辛苦了~~

參考

  1. ^https://baike.baidu.com/item/%E6%B5%B7%E7%BB%B5/9829900?fr=aladdin#ref_[1]_7641079
  2. ^https://www.nature.com/articles/s41467-021-21009-6
  3. ^http://www.cwtea.net/article/9147.html
  4. ^《藍色星球》第二季深海篇


這要看你對「巨型」有多高的要求了。深海生物不能實現幻想故事裡描述的那種身體厚實、身長數百米的效果,但「數十米長、身體很細的管水母或紐蟲」就很容易做到。

  • 巨縱溝紐蟲的一些標本有5到10米長,人類取得的標本的最大體長為55米。
  • 管水母的連接群體的長度可以超過100米。圖為研究人員在澳大利亞西海岸寧加洛峽谷拍攝到的、體長約119米的管水母物種Apolemia,外圈長約47米。

深海生物,通常指生活在深度200米或更深的海水抑或海底熱泉中的生物,由於黑暗、高壓、低溫或熱泉附近的高溫、海水缺氧或有毒、食物匱乏,攝食、代謝均需特化,但程度不一。深海魚、幽靈蛸、大王酸漿魷、冥河水母之類深海生物具有奇特的造型,受其生活環境和自身策略的影響,但人對它們「造型可怕」的印象主要受觀察尺度影響:你出動解剖刀和顯微鏡就會讓它們變得平凡了許多,上了切片機和電子顯微鏡那就沒什麼特別的了。當你考慮它們能不能吃、怎麼吃、好不好吃的時候,也是一樣的——所以,它們長不了太大的。

例如這是通常生活在500米~2500米深度的蝰魚,具有大量的發光器,嘴可以張開到120度,但其實你將其做成烤魚都是一回事。

CC 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1152885

吞鰻,通常生活在水深500~7625米,擁有巨大的嘴,可以吞下比自身大的食物。眼睛退化至小米粒程度,但尾部末端帶有發光器,可以利用光誘捕獵物。

Alexei Orlov , CC 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4862914

爐眼魚科深海狗母魚屬的18種短頭深海狗母魚用骨盆鰭上的兩根刺和尾鰭上的一根刺在海底棲息,可以視為三條腿,某些種類的「腿」有身體的兩三倍長。這「腿」站立時很硬而游泳時十分柔軟,目前認為是液壓調節的。它們還是雌雄同體且必要時可以單獨繁殖。

溜了溜了

一些深海魚體內儲存著較多的尿酸,人是不適合直接吃的。但人類早已掌握將尿酸除去的技術。

幽靈蛸,生活在600~900米深度,在章魚·烏賊分離前就從共同祖先里分離出來的古老物種,雖然造型和名字顯得兇惡,目前看來其在自然界主要是吃海洋雪,胃內的魚蝦碎片和烏賊碎片不好分辨是捕食的還是從淺海掉下來的殘渣。

看起來很危險的「刺」其實是軟的

大王酸漿魷生活在南極海約2000米深處,體重可達495~700千克,超過大王烏賊,是現存最重的軟體動物,但體長往往不及大王烏賊。大王酸漿魷的眼睛與嘴喙均可長到比最大的大王烏賊更大,觸手上沒有吸盤而是帶有約5厘米長的鉤爪,以此捕食或自衛。大王酸漿魷靠尿酸調節浮力,體內的尿酸含量非常高、處理起來比較麻煩,而且深海巨型頭足類死後普遍腐爛迅速,並不適合人類食用。

Y23, CC 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=5851139

一些研究顯示,體重500千克左右的大王酸漿魷每天可能只需要30克食物就能生存,能量效率駭人聽聞。可能平時主要是低速漂流,發現獵物後才會突然出擊。

有時,人們用「深海巨大現象(Deep-sea gigantism)」或「深海巨化病」來描述深海生物的體型遠大於淺海的相似生物的現象。甘氏巨螯蟹、皇帶魚、多種深海章魚、大王烏賊、大王酸漿魷均體現了這種現象。但這些生物的體型還是無法與神話傳說中的北海巨妖之類相提並論。

深海熱泉生態系裡的生物不依賴陽光、周圍環境高溫且有大量硫化氫之類,在細胞層面有許多特質。但你還是可以在它們身上找到熟悉的有氧呼吸、糖酵解、硫代謝過程之類——那麼,你也沒法期待它們長得太巨大。

巨型管蟲屬的Riftia pachyptila主要棲息於深海熱泉附近,周圍環境溫度在2到30攝氏度、富含硫化氫,為了和硝化細菌共生,它們還要耐受極高濃度的硝酸鹽。其身長可達2米至2.4米,最長約2.7米。羽織蟲屬的Lamellibrachia luymesi也有類似的體型,棲息于洋底冷泉周圍。除了前者的環境耐性,二者的差異還體現在生長速度和壽命上——前者兩年就可以生長1.5米,但是壽命較短;後者要花一百多年才能生長2米,但是壽命可達250年。

冥河水母是深海最大的無脊椎捕食者之一,傘徑約1.4米,口腕長約11米,似乎沒有刺細胞,生活史不明,據信在全球海洋1000~4000米深度廣泛存在。120年來,人類有一百多次發現其活動,有時發現有?魚共生。

其實,神秘不在於大小,一些深海微生物使用非凡的代謝途徑、基因組和化學成分特異。

  • 深海底部一些地方的地殼很薄,有一些裂縫在湧出蛇紋岩化反應產生的pH11的水,那裡面就有碳基微生物。根據日本的深海調查,這類微生物大量分布在橄欖岩上、缺少我們認為對自由生活的原核生物來說必需的一些基因,而擁有一些未知基因,其生存可能依賴蛇紋岩化反應。
  • 2017年,研究人員從美國加利福尼亞2處地方的蛇紋岩化反應湧出水裡檢出了多種微生物,其中79種的基因組已經被解析。它們是細菌但ATP合成酶基因與古菌相同,一部分物種沒有ATP合成酶基因,核糖體構造與已知細菌不同,這之中還有一部分物種也沒有糖酵解酶基因,其能量獲取途徑不明,也許和體表覆蓋的納米級橄欖石/蛇紋岩有關。


大王具足蟲

又名巨型深海大虱、巨型等足蟲,是最大的甲殼類動物之一,也是已知的等足目動物中最大的成員。一般認為大王具足蟲大量生活在冰冷的大西洋深海里。成年大王具足蟲的體長可達19-36厘米,而同為等足目,我們更為熟悉的鼠婦/西瓜蟲,體長多不足1厘米。

正在搓澡的大王具足蟲/深海巨虱

蟲各有命,有的享受搓澡[1],有的被做成菜[2]。(在上菜板之前還被擺弄了好一陣,小傢伙特別呆萌,一點攻擊性都沒有,只在被翻仰過來時會舞動爪子稍做掙扎。)

它們以魚、螃蟹、蝦、魷魚、海綿和鯨魚屍體為食。把它們放在水族館等受保護的環境中,即便不進食也可以存活多年。日本Toba Aquarium水族館曾有一隻大王具足蟲, 在被投餵食物後會做出假裝在吃的樣子(像是在討好飼養員,實際上並沒有把食物吃進胃裡),最後,在絕食5年零43天後死亡。

好像大家對絕食的這隻比較感興趣,又去查了一些資料:

絕食的這隻被稱為大王具足蟲「1號」,2007年,它從墨西哥水域被帶到了日本東海岸的鳥羽水族館(Toba Aquarium),1號是8隻被圈養的等足類動物中的第一隻,而後它成為了水族館裡最著名的動物。

大王具足蟲在日本很流行,還被做成手機殼。

一開始,它進食正常,做了所有人們希望大王具足蟲能做的事情(靜止不動,然後疾走,擺動前腿,停下來,靜止不動),直到2009年1月2日這一天。

當天飯點,1號輕咬了一些魚肉後停止進食並走開了。1號的管理員Takeva Moritaki想不出出了什麼問題。他試著把食物推近一些。1號不在乎。他嘗試了不同的食物,一號也不感興趣。它要麼把食物推開,要麼走開。他試著把1號的臉伸進食物里,甚至試著改變溫度,讓1號更餓,或者更舒服。還是什麼都沒有發生。

一天天一年年過去了,1號一直沒有再吃東西。水族館裡有一隻正在絕食抗議的大蟲蟲,這件事傳了出去,人們都去看它,想知道它到底什麼時候開飯。

隨著時間的推移,1號學會了如何安撫它的人類飼養員,通過移動嘴巴和前腿在食物周圍假裝吃東西,實際上根本沒咬一口,1號只會玩它的食物。日本媒體稱,沒有一隻圈養動物拒絕進食這麼長時間。

情人節那天,飼養員Moritaki帶著一條新鯖魚來到這裡,把它放進魚缸里,1號卻一動不動。Moritaki俯下身,拿起了它,發現它已經死了。之後對1號進行了解剖,試圖找出它絕食的原因,或許是食道堵住了?但沒有任何發現。也許它病了,也許是它生氣了,也許它太固執,絕食1868天後它倒下了。

皇帶魚

皇帶魚是世界上最長的硬骨魚,最大報告長度為36英尺(1100厘米),最大公開重量為600磅(272.0公斤)。更為常見的體長為300厘米,身體細長,呈帶狀,生活在200-1000米左右的海域。

這些神秘的動物在日本被視為「海神宮殿的使者」,在他們的文化中發揮著重要的作用。皇帶魚的出現與即將到來的地震活動有關,這是日本非常重視的一個預兆。皇帶魚無法應對淺水的湍流,在水面上很少見。在歷史上,皇帶魚的浮在水面的現象曾多次發生地震,在動物行為和自然災害之間建立了一種異常強大的聯繫。2010年,智利的漁民在可怕的8.8級地震中發現了大量這種生物,同樣的,2011年,漁民在日本東北部的海灘上發現了20條皇帶魚,隨後發生了地震和海嘯。

對此,有學者認為「生活在海底附近的深海魚類比生活在海面附近的魚類對活動斷層的運動更敏感。」這一解釋,以及其他有關動物在面對即將到來的自然事件時行為改變的歷史文獻,促使人們進一步研究動物對環境變化的敏感性。這些研究可能有助於確定災難發生後更早的疏散時間,理論上可以挽救數千人的生命。

罕見的皇帶魚

極其偶然的情況下會在淺海或者接近海面的地方看到皇帶魚,像蛇一樣搖擺前進,但它們在深海中的運動方式是直上直下的。

沒被做成菜是因為肉質較差,呈膠狀,一般認為不能食用,不過,鯊魚就不這麼挑了,據推測大型海洋食肉動物會將皇帶魚作為食物來源。

參考

  1. ^ Florida Keys Aquarium Encounters
  2. ^Hiroyuki Terada-Diaries of a Master Sushi Chef


世界上有驚人的傳說巨型生物。這是一個傳奇說,所以我不確定它是否真的存在,但是數百年來,這確實是人們的恐怖。

巨型海蛇「海蛇」

從16世紀左右開始,長形蛇狀海怪出現在地中海,大西洋和東南亞海域成為一個熱門話題。怪物的名字是「海蛇」。據水手們說,一條巨蛇,全長10至30米!有很多特點,例如有時形狀像蛇頸龍。

但是,目前的看法是,海中如此巨大的蛇只是一個傳說。

如果這些巨型生物出現,可能會令人恐懼。水手們以為他們是怪物,這是可以理解的。

經常出現在電影中的巨型魷魚「 Kraken」

出現在電影《加勒比海盜》和《泰坦衝突》中的傳奇海巨魷「克拉肯」是一個身份不明的巨型烏賊。

巨型魷魚是最大的無脊椎動物,長達18米。此外,巨型魷魚有時會與長達20米的抹香鯨戰鬥,它們將觸手纏在它們周圍以抵抗。如此巨大的魷魚鬥毆的出現,就像海妖的傳說一樣。

尼斯湖傳說中的怪物「內西」

據說怪物「 Nessie」生活在蘇格蘭尼斯湖,許多人仍然相信它的存在。有一些詭計多端的照片,似乎有像蛇頸龍這樣的怪物,這是一種浪漫。

2019年對尼斯湖進行了DNA抽樣調查,並宣布發現了大量鰻魚DNA。似乎還不清楚DNA是否是巨型鰻魚的DNA,但是有些鰻魚長到1.8米,這很有可能是Nessie的真實身份。

一個有趣的事實是,科學的進步使人們有可能懷疑這個傳奇巨型生物的身份和模型是否就是這樣的生物。另一方面,人類在大自然面前無能為力,這些巨型生物的傳說似乎象徵著人類無法抵抗的自然威脅。通過傳說中的巨型生物,人們似乎想起了人類無法控制自然。


就算以前沒有,現在日本排放核污水也絕對有了


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