潜入深海：完全不同的动物

    
    2011年12月，科学家宣布发现生活在深海的普氏雪人蟹能在自己毛绒绒的前爪(螯肢)上培育细菌，并以此作为主要食物来源。此前科学家曾发现深海虾和其他动物身体上生长细菌，但这是首次掌握深海动物培育细菌的证据。目前，雪人蟹属已知两种，一种是2005年发现的毛雪人蟹，另一种则是2011年定名的普氏雪人蟹。这两种雪人蟹都生活在大洋底部，那里黑暗无光，压力巨大，是一个完全不同于人们所常见的海底的景观。
    从海面到海底
    世界海洋的平均深度约为3700米，最深处达11034米(测量方法不同数据略有差异)，生物学家根据不同深度的生物特征把海洋分为5层。
    从大洋表面到水深200米称为光合作用带，大部分阳光都可以照射到这里，海洋表层的浮游植物就在这里生存，这里也是海洋光合作用的主要地区。一般来讲每下潜10米就相当于增加一个大气压，强大的水压使人类在无防护的情况下不可能超越这个深度。我们在电视和电影常见的海底景观就拍摄于这个区域。
    水深200米到1000米为中层带，也叫“暮色带”或者“中水带”，此处光线已相当昏暗，基本见不到植物。从这一层开始，我们就能看到产生冷光的生物发出的闪烁光线，也是从这一层开始，我们还能看到许多相貌奇特的鱼类。在这一层，食物资源变得紧张，某些种类的鱼也会在夜间游到上层水域捕食，更多的则是依靠接住从上层“掉”下来的食物或尸体生存，也互相捕食。由于很多沉下来的食物往往比摄食者本身要大，很多鱼类发展出了巨口长牙，还有伸缩力超强的胃，只为接住那些珍贵的食物。
    水深1000到4000米是深层带，从这里开始大洋就完全坠入了黑暗，唯一的可见光来自发光生物，尽管水压巨大，部分动物仍在此生存，主要有鱼类、软体动物、水母和虾蟹。它们完全靠上层掉落的食物生存，抹香鲸也可以潜到这个深度来捕食巨型乌贼。这里和更深处的动物主要为黑色或红色，因为这里只有幽幽的蓝光(或绿光)，发光生物也主要发出蓝光，红的体色不会反射这些光，因此看起来也是黑色的，利于隐蔽。
    水深4000到6000米即为深渊带，该深度包括了83％的海底，面积达3亿平方千米。这里黑暗且寒冷，水温接近0℃，在可怕压力下，很少有生物存在，存在的生物多数是无脊椎动物，主要有乌贼、虾蟹、海星和一些水母。6000米以下的海域并不多，被称为超深渊带，一般只有海沟或海底峡谷才有这样的深度，尽管环境恶劣得已超乎想象，但依然有少数生物生存。
    长久以来，人类很少潜入到中层带以下，即使核潜艇也无法下潜至深层带；只有少数国家可以制造深潜器一窥海底奇观。有人曾说我们对于月球表面的了解都要超过对海底的了解，此话不虚。
    奇妙的深海动物
    在深海这种恶劣的环境下，会遇到各种各样的困难，没有真功夫是很难生存的，在这里生活的动物们各有高招。
    幽灵蛸生活深度在水下600-900米，是一种自成一系的章鱼，它的头上有两个肉质的“小翅膀”，触手之间有膜相连，在深海看起来就像黑夜出现的幽灵一样，因此得名。不过这个幽灵有点小，最长的只有30厘米。和其他章鱼不同，幽灵蛸的触手上长满了坚硬的刺，当遇到敌害的时候它会用触手包住头，形成一个刺球，让敌人无法下口，还真是和陆地上的刺猬异曲同工呢!
    乌贼家族在深海也有多个物种，有些体型巨大，可以潜至2000米以下，比较著名的有巨枪乌贼和大王乌贼。它们都是深海中孤独的猎手，以鱼类和其他乌贼为食。它们比较容易被人混淆，这两种乌贼相比较，大王乌贼的触手更长一些，最大的大王乌贼有可能达到20米；巨枪乌贼虽然触手较短，但更重一些，而且它吸盘里的钩爪也更为锋利。虽然巨型乌贼身体够长，但是体重却有限，一般在1吨以内，不过它们拥有世界上已知的最大的眼睛——如篮球那么大。这样巨大的眼睛可以帮助它们在极黑暗的环境中发现猎物或者敌人。不过深海环境冰冷，加之又是冷血动物，这些乌贼的活动可能比较迟钝，但这并不妨碍为猎食它们的抹香鲸留下锋利的爪痕。
    深海安康鱼是200多种安康鱼中的一种，长相怪异，体长在12厘米左右，也是最常上镜的一种深海鱼，其生活深度一般在1500米以上，但在水深4500米也有过记录。它的头顶突起了一个勺状的发光器，能发出萤火虫一般蓝绿色的光，可以引诱猎物上钩。深海安康鱼有一张巨嘴和大胃，能一口吃下自己体型两倍的食物。因为深海“地广人稀”，找到异性也非常不容易，深海安康鱼有一种独特的生殖方式。雄性深海安康鱼进化的体型极小，只有小指头大小，一旦遇到雌鱼，它将用牙齿终生吸附在雌鱼身体上。雌雄鱼的血管合二为一，雄鱼的消化系统随之退化，依靠雌鱼的营养生存。这样，深海安康鱼可在任何合适的时间为卵受精，而不用担心雌鱼到了排卵期却为后代找不到父亲。
    热液动物群
    1977年，美国阿尔文号深潜器在水深2500米的东太平洋加拉帕戈斯裂谷考察时发现了数十个喷着黑色液体的丘状体，这些液体温度高达350℃!在水中看起来如同一个个冒着黑烟的烟囱，因此被称为海底的“黑烟囱”。其实这是因为地壳非常活跃，海水渗入地壳中后被加热，然后携带着各种矿物质喷发出来造成的。这些热液很快和周围冰冷刺骨的海水混合，冷却沉淀出黄铜矿、磁黄铁矿、闪锌矿等矿物。经过近几十年的研究，共确认黑烟囱分布区域140余个(据推断还有大约130余处也应该存在)，主要分布在大洋板块交界处，另外在陆地深水湖泊也偶有发现。这些发现对研究成矿过程具有重要意义，不仅如此，在热液喷口周围还发现很多从未见过的动物群。
    科学家惊讶地发现，在这暗无天日、缺乏有机物来源的喷口周围却密集生活着动物群落。“黑烟囱”喷口周围新发现的生物种类已达10个门、500多个种属。喷出温度高达350℃的热液与周围冷的海水混合后形成一个温度为350℃-0℃的温度渐变梯度带。生物依据水温变化围绕喷口分布。喷口附近的区域分布着多种古菌和嗜热细菌，它们贴附在沉积物表面，形成薄的层状微生物席，有些微生物在250℃下还能代谢和繁殖；再向外，生物种类变得繁多，代表性动物是巨管虫，其他还有软体动物、虾蟹、鱼等多种动物。
    在这里，没有植物，只有动物和微生物，它们完全依靠“黑烟囱”生活。超过两米高的大管虫吸附在海底，它们外面是白色的革质外壳，形成一个个“树丛”。很多虾蟹就像“森林”里的昆虫一样，以取食巨管虫为生。而这些巨管虫没有口腔、胃、肠道和肛门，依靠体内共生的细菌生存。这些细菌能利用“烟囱”里冒出来的硫化氢等化学物质去还原二氧化碳而制造有机物。巨管虫的“头部”有红色羽毛状结构，里面包含大量的血管，能够吸收水中的化学物质并运输给细菌。巨管虫会把卵释放到水中，一旦卵被孵化以后，就会游到岩石上，这时它有一张原始的口，可以将水底的细菌吃下去，随后口就会退化，将细菌困在里面。巨管虫将细菌养在体内，最终细菌约占虫体重量的60％，而前面提到的雪人蟹则是将细菌养在毛绒的螯肢上，而且还会缓慢摆动螯肢更新水流以便于细菌生长。不仅如此，这里的贝类也和这类微生物有共生或捕食关系。原来这个生态系统中最底层的就是这些自养微生物!
    目前我们对这个生态系统的了解还极为有限，很多情况都知之甚少。近年来，我国也加入到了热液动物群的研究行列中，并取得了可喜的进步，相信将来还会有更多新的发现。伴随着热液生物群的发现，科学家更进一步，提出了“深部生物圈”的说法。该观点认为地球上存在两个大规模的生物圈，一个是我们所熟知的由光合作用维持的地表生物圈；另一个是深部生物圈，像热液生物群一样，由来自地球内部的化学能来维持。近年科学界对深部生物圈研究的兴趣渐浓，也在不断取得进展。

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