深海由於壓力大、食物少、沒有光線和溫度低,因此在生物的種類組成、分佈格式、個體結構和代謝等方面均有其特點。深海生物能忍高壓。雖然有些淺海生物也能忍受較高的壓力,比如附著在潛水器表面的生物,如綠管滸苔、石、總合草苔蟲、紫貽貝、布紋藤壺等,在潛水器下降到2000~3000米水深後仍然能存活。但根據生理學試驗,600個大氣壓對大多數淺海生物有致死作用,因此,從垂直分佈來看,6000米深度似乎是個重要的分界線。曾有報告,中太平洋的深海溝中的125種動物,有77種是在6000米以上水層所沒有見到的。與淺海生物比較,深海生物一般個體數量少,但種類數相對較多、多樣性高。對此有不同的解釋。H.L.桑德斯(1968、1973)認為,多樣性高是由於食物等競爭造成的。但有的學者卻認為捕食是關鍵。較多的調查結果表明,深海生物的多樣性僅僅發現在2000~3000米水深處,而5000~6000米以下的海底,生物的多樣性並不高。 為適應食物少和黑暗的環境,許多深海魚類,口部相對擴大,骨骼肌肉減少,且有發達的發光器官和結構。
深海生物一般代謝作用和生長都很慢。據估計,深海的貝類,長到8毫米大約需100年的時間。曾有一隻潛水器掉進深海中,經10個月後從1540米處打撈出來,發現放在桌上的三明治仍然完整無損,這表明細菌的作用非常緩慢,但也有例外。1977年,美國伍茲霍爾海洋研究所曾用深海潛水器"阿爾文"號在加拉帕戈斯群島以東300公里,水深2500米處進行調查,調查區域是海洋板塊形成區,發現從地下噴出泉水,泉水口附近水溫高達20℃(沒有熱泉處的海水是2℃)。在噴出孔附近有豐富的生物群落。其中有個體30~40釐米的貝類,這種貝一年可長4釐米(約比其它深海底的貝類生長速度高500倍),將殼開啟,可見到內有血紅蛋白(一般軟體動物是血藍蛋白)。還有一種具長棲管的須腕動物,管的直徑10釐米長可達30米。此外,還有許多腔腸動物、環節動物、甲殼動物。
深海底棲生物的食源可能包括由上層水中下沉的碎屑和溶解的有機物質,以及化能合成細菌透過氧化硫化氫取得能量而製造的有機物。目前認為,後者是最主要的來源,因為從地下噴出的熱水含有大量的硫化氫(30~40ppm),硫磺細菌利用氧化硫化氫所獲得的能量將水中C合成碳水化合物,海底硫磺細菌實際上起著與淺海水域光合植物相同的作用。即硫磺細菌是深海海底的生產者。這說明,生產者的能源不僅可來自太陽,而且還可來自地球的內部。這是一個重大的發現。根據這一論點,須腕動物的營養問題可得到解釋:這種動物沒有口,也沒有消化道,但在體內有大型的腔,稱為營養體,細菌在腔內大量繁殖,動物的觸手可吸收無機物供細菌之需,而細菌則合成有機物供動物之用。動物和細菌營互利共生關係。
在一次深海科學考察中,在離南加利福尼亞150海里的海底火山口,深度同是2600米的地方,科學家除了再次發現上述各種生物外,還發現了一種長得很像白鰻的魚,這便是人類發現的第一種完全不依靠Sunny生存的脊椎動物。這兩次驚人的發現,引起了科學家們的極大興趣:在沒有Sunny的深海世界裡,這些生物為什麼能生存下來,而且長得越來越旺盛呢?
海底火山口生物存在的奧秘 幾經科學家研究,揭開了這個奧秘。原來,在海底的地殼移動時,產生了海底裂縫,當海水滲入這些裂縫,並在裡面迴圈流動時,水溫便升高到350攝氏度左右。熱水把附近岩石中的礦物質(主要是硫磺)溶解出來,在高熱和壓力的作用下,和水反應合成硫化氫,培育惡臭和有毒的東西,這就是火山口附近一些生物的能量來源。
之所以如此,是因為無論是蠕蟲、巨蛤或是貽貝,其消化系統大部分已退化,取而代之的是體內寄生著大量的硫細菌。這些深海生物和硫細菌兩者互相依賴,共同生存。一方面,深海生物為硫細菌提供一個穩定的生活環境,以及合成營養的原料(硫化氫、二氧化碳和氧氣);另方面,硫細菌則透過一連串的化學作用合成營養(碳水化合物)來回報深海生物。這個情況,就好像陸地上植物的葉綠素,進行光合作用合成碳水化合物一樣。不同之處,只是高能量的硫化氫取代了Sunny。
深海由於壓力大、食物少、沒有光線和溫度低,因此在生物的種類組成、分佈格式、個體結構和代謝等方面均有其特點。深海生物能忍高壓。雖然有些淺海生物也能忍受較高的壓力,比如附著在潛水器表面的生物,如綠管滸苔、石、總合草苔蟲、紫貽貝、布紋藤壺等,在潛水器下降到2000~3000米水深後仍然能存活。但根據生理學試驗,600個大氣壓對大多數淺海生物有致死作用,因此,從垂直分佈來看,6000米深度似乎是個重要的分界線。曾有報告,中太平洋的深海溝中的125種動物,有77種是在6000米以上水層所沒有見到的。與淺海生物比較,深海生物一般個體數量少,但種類數相對較多、多樣性高。對此有不同的解釋。H.L.桑德斯(1968、1973)認為,多樣性高是由於食物等競爭造成的。但有的學者卻認為捕食是關鍵。較多的調查結果表明,深海生物的多樣性僅僅發現在2000~3000米水深處,而5000~6000米以下的海底,生物的多樣性並不高。 為適應食物少和黑暗的環境,許多深海魚類,口部相對擴大,骨骼肌肉減少,且有發達的發光器官和結構。
深海生物一般代謝作用和生長都很慢。據估計,深海的貝類,長到8毫米大約需100年的時間。曾有一隻潛水器掉進深海中,經10個月後從1540米處打撈出來,發現放在桌上的三明治仍然完整無損,這表明細菌的作用非常緩慢,但也有例外。1977年,美國伍茲霍爾海洋研究所曾用深海潛水器"阿爾文"號在加拉帕戈斯群島以東300公里,水深2500米處進行調查,調查區域是海洋板塊形成區,發現從地下噴出泉水,泉水口附近水溫高達20℃(沒有熱泉處的海水是2℃)。在噴出孔附近有豐富的生物群落。其中有個體30~40釐米的貝類,這種貝一年可長4釐米(約比其它深海底的貝類生長速度高500倍),將殼開啟,可見到內有血紅蛋白(一般軟體動物是血藍蛋白)。還有一種具長棲管的須腕動物,管的直徑10釐米長可達30米。此外,還有許多腔腸動物、環節動物、甲殼動物。
深海底棲生物的食源可能包括由上層水中下沉的碎屑和溶解的有機物質,以及化能合成細菌透過氧化硫化氫取得能量而製造的有機物。目前認為,後者是最主要的來源,因為從地下噴出的熱水含有大量的硫化氫(30~40ppm),硫磺細菌利用氧化硫化氫所獲得的能量將水中C合成碳水化合物,海底硫磺細菌實際上起著與淺海水域光合植物相同的作用。即硫磺細菌是深海海底的生產者。這說明,生產者的能源不僅可來自太陽,而且還可來自地球的內部。這是一個重大的發現。根據這一論點,須腕動物的營養問題可得到解釋:這種動物沒有口,也沒有消化道,但在體內有大型的腔,稱為營養體,細菌在腔內大量繁殖,動物的觸手可吸收無機物供細菌之需,而細菌則合成有機物供動物之用。動物和細菌營互利共生關係。
在一次深海科學考察中,在離南加利福尼亞150海里的海底火山口,深度同是2600米的地方,科學家除了再次發現上述各種生物外,還發現了一種長得很像白鰻的魚,這便是人類發現的第一種完全不依靠Sunny生存的脊椎動物。這兩次驚人的發現,引起了科學家們的極大興趣:在沒有Sunny的深海世界裡,這些生物為什麼能生存下來,而且長得越來越旺盛呢?
海底火山口生物存在的奧秘 幾經科學家研究,揭開了這個奧秘。原來,在海底的地殼移動時,產生了海底裂縫,當海水滲入這些裂縫,並在裡面迴圈流動時,水溫便升高到350攝氏度左右。熱水把附近岩石中的礦物質(主要是硫磺)溶解出來,在高熱和壓力的作用下,和水反應合成硫化氫,培育惡臭和有毒的東西,這就是火山口附近一些生物的能量來源。
之所以如此,是因為無論是蠕蟲、巨蛤或是貽貝,其消化系統大部分已退化,取而代之的是體內寄生著大量的硫細菌。這些深海生物和硫細菌兩者互相依賴,共同生存。一方面,深海生物為硫細菌提供一個穩定的生活環境,以及合成營養的原料(硫化氫、二氧化碳和氧氣);另方面,硫細菌則透過一連串的化學作用合成營養(碳水化合物)來回報深海生物。這個情況,就好像陸地上植物的葉綠素,進行光合作用合成碳水化合物一樣。不同之處,只是高能量的硫化氫取代了Sunny。