深海動物比海洋表層大嗎?科學家:小多了!

2020-12-19 動物志

動物志前幾天發了一篇文章,為大家講解了海洋各水層的動物。從各大平臺的評論來看,還是沒有打消一些讀者的疑問。今天動物志又應邀回答了一個問題,轉過來與廣大讀者和粉絲共享。

為什麼深海的動物那麼大?這個問題真是莫名其妙,因為深海動物根本就不大,現有的科學發現是從海面越往下動物體型總的來說就越小,而且從深海惡劣環境、生態系統的營養等角度分析,深海也不可能有什麼太大的動物。

一望無際的大洋

深海的定義

海洋垂直方向分四層,分別是:

上層:海面200米以內;中層:海面以下水深200-1000米;深層:水深1000-4000米;深淵層:水深4000-6000米;超深淵層:水深6000米以下。大陸架水深通常在200米以內,只有上層,大陸坡部分有兩到三層,深淵層通常就是深海平原,而最底下的超深淵層只有海溝部分才有。

深海的環境

深海的環境非常惡劣,主要表現在以下幾個方面:

一是黑暗。只有海洋上層的光線才能供植物進行光合作用,因此上層又叫光合作用層。中層的光線就不足以進行光合作用了,深層及以下完全沒有光。沒有光合作用,生態系統就從最底層的生產者斷了。中層及以下,深海生態系統的能量來源有二:一是少量自養細菌利用海底火山的化學物質合成有機物;二是海洋生物泵將上層的能量源源不斷運往深海。

海洋生物泵,主要形式是「海雪」。海雪是浮遊生物和生物分解殘渣、糞便團粒等懸浮顆粒相互碰撞形成的絮狀有機物,形成於上層,一直沉降到海底,在海中飄飄揚揚像極了雪花,因此而得名。深海尤其是深淵層、超深淵層的動物,主要食物就是海雪。上層光合作用產生的有機物絕大多數都在上層被消費和分解了,輪到中層的不過20%,到深層的才5%,到深淵層、超深淵層可能還不到1%。很顯然,僅靠海雪這點能量養不過多大的東西,這就是深海沒有巨型動物的根本原因。

深海的海雪

二是高壓。水面和大氣中的壓強是一樣的,就是一個大氣壓,為0.1MPa。水面下每100米增加一個大氣壓,1000米深處就是10個大氣壓,4000米的深海就是40個大氣壓,萬米的海溝就是100個大氣壓。如果把陸地或海洋表層的動物不加任何防護運到海底,這樣的壓力能直接把動物壓死。

三是低溫。海洋表層100米內溫度受氣溫影響比較大,我們稱之為溫躍層。100米以下到1500米,隨著水深增加,水溫快速下降到4℃左右。1500米以下直至萬米海溝,水溫就基本不再變化了,一年到頭都是1-4℃左右。這麼低的溫度只適合一些低代謝率的動物長期生存。

深海都有哪些居民?

絕大多數動物都生活在海洋上層。中層由於營養缺乏,動物無論是數量和種類都比上層少得多,主要種類包括褶胸魚科、燈籠魚科、頭足類和甲殼類動物,體長通常只有幾釐米到十幾釐米。

不到60釐米的褶胸魚

深層的動物就更少了,魚類較常見的有小型鑽光魚、鮟鱇魚、蝰魚和尖牙魚,體型大約在10釐米左右,超過25釐米的很罕見。中層的魚類尚能進行長距離追捕和遷徙,而深層的魚類為適應貧瘠的環境肌肉都已經退化,只適合懸浮在水中等待獵物主動送上門,代謝極為緩慢。

約氏黑角鮟鱇,長得相當奇葩

深層的魚類可以吃的太少了,因此它們必須吞掉能遇到的任何東西,哪怕對方比自己還大,有一些種類為此進化出了超強的吞噬能力。棲息深度為700-2800米的黑叉齒龍鰧將吞噬大法修煉到了極致,有只不到20釐米長的黑叉齒龍鰧居然吞下了80多釐米長的黑刃魣蛇鯖,獵物足有它四倍多長。

常駐深海層的動物中,體長有一米的吞噬鰻算得上很大了,它那巨嘴的頜骨構造非常松垮,可以張到很大,加上胃具有很強的伸縮性,使它足以比自己更大的受害者。

吞噬鰻松垮的巨嘴非常誇張

到了深淵層,食物已經匱乏到吞噬大法都沒有用武之地了。在深海平原的海底,底棲的清道夫是主流,包括海膽、海參、小型魚類、多毛蠕蟲、雙殼貝類和甲殼類等,它們主要以上層沉降的海雪為食。

深海平原上的海參

超深淵層通常只存在於海溝中,這種特殊生境在全球都不多見,但還是有些魚類在這裡艱難求生。記錄到潛得最深的魚類是體長可達16.5釐米的神女底鼬䲁,捕獲於8400米深的水域。與之相當的是體長可達23.8釐米鈍口擬獅子魚,科學家曾在海面下8200米處拍攝到它的身影。

水下7400米的擬獅子魚,非常可愛

一些無脊椎動物包括某些海參、端足類可以棲息於更深的水域,如體長5釐米的短腳雙眼鉤蝦,就生活在馬裡亞納海溝的最深處,有11000多米。這種鉤蝦能消化埋在海底深處的木屑,這是它能夠在如此惡劣的環境中生存的原因之一。

生活在馬裡亞納海溝的短腳雙眼鉤蝦

深海的大型動物

絕大多數大型動物集中在環境適宜的上層,包括現存最大的動物藍鯨,最大的魚類鯨鯊,最大的掠食性魚類大白鯊,等等。

中層距上層比較近,動物垂直遷徙比較頻繁,不少動物晚上到上層覓食,白天再回到深水躲避掠食者。因此這個水層大動物還是比較多見的,最長的硬骨魚——8米的皇帶魚,最重的硬骨魚——2.3噸的翻車魚,就在上層中層都有分布。

這條皇帶魚有7米長

一些遠洋掠食者包括鯊魚、鯨豚有時會下潛數百米前往中層水域覓食頭足類和魚,柯氏喙鯨、抹香鯨等深潛型鯨類更是頻繁進入中層覓食,它們有時也進入深層,但頻率不高。深海的頭足類移動很緩慢,對抹香鯨來說是唾手可得的獵物。抹香鯨的潛水記錄是2200多米,喙鯨是2900多米,3000米以下就沒有任何鯨類了。

哺乳動物的潛水冠軍:柯氏喙鯨

大型鯊魚能潛得更深,如6米的灰六鰓鯊和三種睡鯊,可潛水至深達2000-2500米的海域,是深海中真正的巨無霸。比灰六鰓鯊潛水能力更強的鯊魚也有幾種,但體型都不大,如體長達半米的巴西達摩鯊可至3500米深的地方。唯一能進入深淵層(4000米以下)的鯊魚是一種名為棘鱗烏鯊的小型鯊魚,體長75釐米,潛水記錄4500米,是淺的最深的軟骨魚。

格陵蘭睡鯊可深潛至2200米

兩種巨魷——長達14米、重達275公斤的大王魷和更為粗壯、可達半噸的南極中爪魷,在中層和深層都有分布。兩種巨魷可能是我們熟知的大型動物中僅有的不見於表層只見於深海的動物,但它們主要分布2000米以上,都還沒夠到深淵層,離很多人想像的萬米深海還差得遠哩。

最大的頭足類:南極中爪魷

在深淵層半米長的東西就是巨物了,到超深淵的海溝只有些小魚小蝦,8500米以下就沒有任何魚類了,萬米的海溝中5釐米的小鉤蝦就算得上小巨無霸。這些小動物結構和習性極具特色,很有研究價值,這與一些人想像的未知巨型動物還是有較大距離。

總 結

廣袤的大洋和萬米的海溝容易激起人們的無限遐想,受電影《巨齒鯊》和一些海怪小說的影響,很多人一口咬定深海中有大傢伙。然而想像是想像,科學是科學,事實證明那些最大的動物幾乎都在表層。科學家不但未在深海發現任何大型動物存在的痕跡,而且證實了深海惡劣環境根本不適合大型動物生存。深海藏匿有未知巨型生物的謠言可以休矣!

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