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地球表面被各大陆地分隔为彼此相通的广大水域称为海洋,其总面积约为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%,目前为止,人类已探索的海底只有5%,还有95%大海的海底是未知的。
深海是指深度超过6000米的海域。世界上深度超过6000米的海沟有30多处,其中的20多处位于太平洋洋底,马里亚纳海沟的深度达11000米,是迄今为止发现的最深的海域。马里亚纳海沟的深度达11000米,是迄今为止发现的最深的海域。
直接观测表明:海水温度日变化很小,变化水深范围从0-30米处,而年变化可到达水深350米左右处。在水深350米左右处,有一个恒温层。但随深度增加,水温逐渐下降(每深1000米,约下降1℃-2℃),在水深3000-4000米处,温度达到2℃-1℃。
美国是世界上最早进行深海研究和开发的国家,“阿尔文”号深潜器曾在水下4000米处发现了海洋生物群落,“杰逊”号机器人潜入到了6000米深处。1960年1月,美国的“迪里雅斯特”号潜水器首次潜入世界大洋中最深的海沟——马里亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。
科学家乘坐“的里雅斯特”号深海潜水器,首次对成功地下潜至马里亚纳海沟最深处进行科学考察。令人惊奇的是,在这样的海底,科学家们竟看到有一条鱼和一只小红虾在游动
深海生物指生活在大洋带以下的生物。通常包括水深200米以下的全部水域,终年黑暗,阳光完全不能透入,盐度高,压力大,水温低而恒定,水生植物不能生长,动物种类和数量非常贫乏,且大多属碎屑性动物,只有少量肉食性动物,并随海水深度增加而不断减少。
主要的深海动物有海参、海胆、海百合、海星,甲壳动物虾、蟹和深海鱼类等组成。其生态特征为:嘴特大,牙齿尖锐,眼睛或触觉器官高度发达,身体柔软而有渗透性,以便与外界压力保持平衡,常有发光器官或发光组织, 水深超过2000米时,色泽较暗淡(如灰白或黑色)。
这些看起来十分柔弱的生命,首先要经受起数百个大气压力的考验。7000多米的水下看到的小鱼来说,实际上它要承受700多个大气压力。这就是说,这条小鱼在手指甲那么大小的面积上,承受着700千克的压力。这个压力,可以把钢制的坦克压扁。
深海鱼类为适应环境,它的身体的生理机能已经发生了很大变化。这些变化反映在深海鱼的肌肉和骨骼上。由于深海环境的巨大水压作用,鱼的骨骼变得非常薄,而且容易弯曲,肌肉组织变得特别柔韧,纤维组织变得出奇的细密。
1960年1月23日,瑞士著名深海探险家雅克·皮卡尔与美国海军中尉沃尔什乘着“的里雅斯特”深水探测器,成功潜入世界上最深的海沟马里亚纳海沟,下潜深度10916米,创造了当时最深的潜水深度。
这个深度的水压高达1100个大气压,对于人类来讲是个巨大的挑战。当他们潜到9785米深的时候,潜水器发生了剧烈地震动,导致一块19厘米厚的舷窗玻璃出现了轻微的裂痕。雅克·皮卡尔不愿放弃这次难得的机会,最终安全潜到海底。
2012年3月,美国好莱坞著名导演詹姆斯-卡梅隆独自乘坐潜艇“深海挑战者”号,下潜近11千米,探底西太平洋马里亚纳海沟。关岛当地时间26日7:52,卡梅隆成功下潜至马里亚纳海沟的挑战者海渊底部,当地时间26日上午返回水面。
人们常说万物生长靠太阳。因为阳光是生物的能量来源,植物靠阳光进行光合作用形成有机体,而动物又靠植物维持生命,所以如果没有阳光,地球上的万物就不能生长。美国“阿尔文”号深潜器所作的深海考察,却向这条生命定律提出了挑战。
“阿尔文”号深潜器在东太平洋加拉帕戈斯海底裂谷中,第一次发现了充满生命的热泉口。热液的温度竟高达350℃。热泉口附近竟浮游着各种各样的前所未见的奇异生物――大得出奇的红蛤和海蟹、血红色的管状蠕虫、大量的牡蛎和贻贝,蛇状的帽贝。
这个在没有阳光的大洋深处、在超过沸点的海水里、在高压的深海环境下的生命系统被发现后,便立即成为生命形成和演化方面“无法解答的复杂谜题”。经科学家们调查,海底热泉附近的食物密度是惊人的,而且热泉内有大量细菌迅速繁衍。
狮子鱼是地球上栖息地最深的脊椎动物,在太平洋其他海域的海沟,人们也发现了这种动物的身影。已知栖息地最深的狮子鱼于2008年在日本海沟发现,栖息地深度达到7700米,能够承受住相当于1600头大象站在Mini Cooper车顶上产生的压力。
由于生活在太平洋幽深的海底,人们对神秘的“大乌贼”了解得并不多。而在水手们之间流行的一个传说:它们巨大的触须能够从海床直接延伸到海平面,它们强有力的吸盘可以撕裂船身。事实上,“大乌贼”一般最大可以长到18米长900公斤重。
管状蠕虫,身长能达到1~2米。管状蠕虫体内的共生菌从热液中获取硫离子,又从海中获得氧气,合成管状蠕虫生存所必须的有机物。所以管状蠕虫必须生活在能同时接触到海水和热液的区域,蠕虫,有着和哺乳动物一样鲜红的血液。
海洋深处的“超级生命”自有其特殊的生命机制。1996年9月,美国科学家破译了一种特殊生物的基因图谱,这种微生物可以在温度极高的海水中以二氧化碳为生。这项研究确定了自然界中除了细菌和包括人在内的真核生物以外,还有第三种生命形式。
“太古生物”是指那些可以在极冷、极热或压强极大的极端条件下存活的生命形式,而其他两类生命在这种环境中无法生存。人们已经发现了大约500种太古生物,有人认为在地下存在着一个不依赖阳光和氧的新的生命世界,即所谓的地下生物圈假说。
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