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发布时间:2020-07-07 20:13:54

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作者:朱国平

出版社:少年儿童出版社

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深海探索 深海生物

深海探索 深海生物试读:

图书在版编目(CIP)数据

深海生物 / 朱国平编著.—上海:少年儿童出版社,2018.4(深海探索)

ISBN 978-7-5589-0222-2

Ⅰ.①深… Ⅱ.①朱… Ⅲ.①深海生物—普及读物 Ⅳ.①Q178.533-49

中国版本图书馆CIP数据核字(2017)第162689号深海探索深海生物汪品先 主 编吴自军 拓守廷 编 著陈艳萍 装 帧责任编辑 熊喆萍 美术编辑 陈艳萍责任校对 陶立新 技术编辑 陆 赟出版发行 少年儿童出版社地址:上海延安西路1538号 邮编 200052易文网www.ewen.co 少儿网www.jcph.com电子邮件 postmaster@jcph.com印刷 上海锦佳印刷有限公司开本 787×1092 1/16 印张 32018年4月第1版第1次印刷ISBN 978-7-5589-0222-2/N·1063定价 .00元版权所有 侵权必究如发生质量问题,读者可向工厂调换序言

对于人类来说,深海总是个谜。地球表面的主体,其实是深海不是陆地:水深超过2000米的深海,占据地球3/5的面积,可是人类进入深海,只有几十年的历史。几千年来,都以为深海没有光线,没有运动,没有生命,只会有鬼怪。几十年来才知道,黑暗的深海既有运动,又有生命。海底的火山比陆地多好几倍,深海的地壳运动和地形起伏都胜过陆地:马里亚纳海沟的深度,超过珠穆朗玛峰的高度两千多米。

那么海洋深处,哪里来的能量?来自地球的内部。地球内部的核裂变产生着巨大的能量,而大洋地壳薄,这种能量最容易从深海海底释放出来,或者通过岩浆作用从海底溢出,或者把渗入地壳的海水加热以后再喷出来。喷出来的物质和能量滋养着古怪的生物群,它们见不得阳光、碰不得氧气。所以地球上有两种生物圈、两个食物链:你我生活靠的是有光食物链,靠叶绿素进行光合作用制造有机物,所以说“万物生长靠太阳”,能量的来源是太阳里的核聚变,也就是氢弹的原理;而深海海底里的“黑暗食物链”,依靠细菌的化学合成作用制造有机物,源头是地球内部的核裂变,也就是原子弹的原理。

于是人类发现了一个完全陌生的世界:尽管是一团漆黑的深海,却照样有海水流动、生物繁衍,只是和我们在地面、海面看到的大不相同。这还不算,海底下面还有水流、有生命,甚至于玄武岩石头里也有微生物长期生存,它们的新陈代谢极慢,是真正“万寿无疆”的老寿星。深海资源如何利用现在并不清楚,不过有些海底下的宝藏已经在开发,首先是石油天然气。世界上新发现的大型油气田,主要都在深海;还有天然气水合物、金属硫化物,以及深海稀土矿等等,深海矿产的勘探方兴未艾。所以说,海洋开发的重心正在下移,从海面推进到海底。

不过人类是陆生动物,开发深海又谈何容易。海水每加深10米,就增加一个大气压力,人类如果以自己的肉身凡胎进入深海,不但淹死,还会压扁。因此深海从探索到开发,完全得依靠高科技。当前探索深海的技术手段,可以归纳为“三深”:深潜、深网、深钻。乘坐深潜器潜入深海,是人类直接探索深海的起步点,同时涌现了各种各样的无人深潜设备,进行更多、更广的“深潜”。“深网”是在海底铺设观测网,对深海进行不间断的实时观测,向上观测深层海水、向下观测地球深处,相当于把“气象站”、“实验室”放到了海底。“深钻”是用钻井船向海底下面打钻,探索海底下面的地壳,向地球的深部进军。近年来,我国在这三方面都取得了喜人的重大进展。

回顾历史,拓展海洋开发空间是人类社会发展的途径。16世纪,人类在平面上进入海洋,欧洲人通过越洋航海征服殖民地,赢得了五百年的繁荣。现在的21世纪,人类正在纵向上进入海洋,开发深海的资源,由此带来的社会效果目前还很难预计,但这正好是中国重新崛起的时期,给重振华夏带来了新的机遇。这两次开发海洋最大的不同在于手段,16世纪靠的是坚船利炮,21世纪靠的是高新科技。可以预期,随着进一步弘扬海洋文明,我国会有更多的青少年立志深海、投身科技,争取在人类开发深海的征途上,留下中国人的足迹!中国科学院院士 汪品先2018年1月深海不是“生命禁区”“深海”一词来源于希腊文的“万丈无底”。长久以来,海洋给人以神秘感。尤其是深海,水深数千米,甚至上万米,压力大,水温低,没有光照,常年处于黑暗、缺氧状态,食物稀少,一度被认为是荒蛮之地和生命禁区。由于神秘,生活在深海中的生物一直存在于人们的想象中,不管是千百年的远古神话,还是近现代的科幻小说。例如,在北欧神话中,有一种叫克拉肯的深海怪物,其样子被描绘成巨大的乌贼或章鱼。据说,光触手就比大型帆船的桅杆还长,身长更是超过1000米。而科幻小说中,深海怪兽更是频频出现。600米水下“无”生物

深海中到底有没有生物呢?

植物肯定是没有的。深海没有光照,终年低温,通常只有0℃,加上高压,植物无法进行光合作用,所以无法生存。

深海有没有动物呢?海洋中各类动物生活在多深的水下呢?

19世纪30年代,为了弄清楚深海到底是否有生命,找到所谓的生命在海洋垂直分布“零点”的位置,一批海洋学家开始了深海探索。其中英国生物学家爱德华·霍布斯做出的贡献最杰出。1818年,英国探险家约翰·罗斯跟随一艘探险船来到北极海附近,他将一个名为“深海夹”的装置投入海底。在水下1600米深处,“深海夹”碰到海底,抓到了“一把”泥沼。约翰摇起绳索,在软软的泥沼中,发现一个类似树枝的生物。约翰给它起名为篮海星。这种生物寿命可达35岁,最大重量能有5千克。奇怪的是,霍布斯在宣称“600米水下无生命”时,是不知道约翰的发现呢,还是不承认他的发现?夜间正在红海摄食的篮 海星爱德华·霍布斯出生于英格兰与爱尔兰之间的小岛屿——曼岛。少年时就热衷于故乡悬崖海岸的 探险,经常冒着危险乘渔船渡过爱尔兰海。霍布斯利用拖网收集海中生物,加以观察、解剖、调查,不久便成为英国最权威的生物学家之一。

从1841年起,霍布斯随英国海军调查船在东地中海展开了考察。在一年半的时间里,霍布斯利用海底拖网在100多个不同取样站取样,发现了海盘车和介形类等诸多生物。结果表明,海洋生物具有明显的垂直分布现象,随着深度的增加,生物种类越来越少。因此,霍布斯首次提出了水深600米以下海域没有生物存在的观点,认为那里是一个冰冷寂静的无生命世界。

但是,霍布斯的“600米水下无生物区”的观点很快就被一个个新发现否定了!

1839—1843年,英国探险家詹姆斯·克拉克·罗斯和植物学家约瑟夫·道尔顿·胡克对南大洋进行了探索,利用测深索在南极陆坡1800米以下深水域发现了生物。

19世纪中叶,挪威牧师、自然学家米歇尔·萨尔斯和他的儿子、动物学家乔治·奥希安·萨尔斯对挪威西海岸深海海底的生物进行了勘探,收集到了近百种栖息于600米以下深水域的无脊椎动物,包括糠虾类和介形类动物。

1860年,埋设在地中海海面下2000多米的海底缆线破损。工作人员在将电缆线拉出海面修理时,惊讶地发现电缆线上竟然附着了深海珊瑚。有珊瑚,就证明一定还有别的生物存在。这个意外的发现也成了反驳霍布斯600米水下无生物生存理论的最佳证据。附着了深海珊瑚的海底电缆科学家最初对深海生物的研究是伴随着测量大洋深度进行的。起初,人们是用绳索绑上铅锤或炮弹沉到海底来测量水深的。由于绳子不够长,没有碰到底,或者因为洋流影响,绳子变弯曲,这样的测量很不准确。但是在这个过程中,科学家却收集到了许多深海中的生物。“的里雅斯特号”深潜器

19世纪70年代,英国著名的科学考察船“挑战者号”开展了世界上首次环球海洋考察。三年半的航行时间内,“挑战者号”对除北冰洋以外的世界各大洋都进行了调查。利用深海拖网,“挑战者号”打捞起大量的海洋底栖生物、海洋浮游生物和深海鱼类标本。这些深海动物的发现让人相信,在那黑暗的海洋深处,有一个生机盎然的世界。

由于技术的限制,在19世纪,人类还不能直接潜入海底,去目睹“海底龙宫”的盛况。20世纪,借助深潜器,人类亲眼证实了海底生物的存在。

1960年,科学家乘坐“的里雅斯特号”深海载人潜水器,在下潜至马里亚纳海沟将近11000米的深渊进行科考时,看到了一条比目鱼样的小鱼在潜水器聚光灯的照耀下游弋。这是人类首次亲眼在深海海底看到鲜活的生命,证实了深海生物的存在。“挑战者号”科学考察船深海生物吃什么

2007—2009年间开展的国际海洋生物普查结果显示,大西洋深海蕴藏着近2万种生物,其中包括许多被视为新物种的甲壳类生物等。在最大深度达5000 米的深海进行生物调查时发现了包括有鳍章鱼和透明海参等多个看似新物种的生物。我国的“蛟龙号”在南海深海开展调查时,也采集到了丰富的深海生物,如贻贝、毛慈蟹、多毛类蠕虫等。人们不禁要问,它们在那“黑暗世界”里靠吃什么活下来呢?

别担心,虽然深海距离有光合作用的有光带十分遥远,动物们仍能想尽办法找到食物“糊口”。藏在“海雪”中的大餐

在深海,有时也会下一场“大雪”。“下雪”的日子就是深海动物狂欢的时候。成群的鱼儿在“雪花”中追逐嬉戏,仿佛冬天里在雪地上玩耍的孩童;形态各异的水母飘过来,伴随“雪花”翩翩起舞……你别以为它们只是来玩耍的,“海雪”里面可是藏着丰盛的“大餐”呢!“海雪”虽然看起来很像是陆地上的降雪,但它们与陆地上的雪完全是两码事。如果把这些“海雪”从海水里捞出来,我们会看到一些絮状松散的东西,它们既不像雪花那样洁白晶莹,也不像雪花那样美丽多姿,那它们又是什么呢?

其实,“海雪”是深海中的一些悬浮物。形成“海雪”的东西有浮游生物、海水中各种各样悬浮着的大小颗粒、生物死亡分解的碎屑、生物排泄的粪便团粒、大陆水流带来的颗粒等。表层海水光合细胞在代谢过程中,会生成一种营养物质——黏多糖。它的黏度很高,会把海水中的悬浮物粘结在一起,形成雪花似的大片大片的絮状悬浮物。由于这些悬浮物与海水比重差不多,能随着海水的流动而漂荡,于是就形成了“深海下雪”的壮丽奇观。不管是“海雪”中的黏多糖,还是其中的生物死亡分解的碎屑、生物的粪便等颗粒,都是许多深海动物美味可口的食物。1974年,苏联的一艘潜艇去北冰洋执行一项侦查任务。当潜艇钻进坚冰覆盖下的北冰洋,下降到一团漆黑的深海中后,艇长命令打开探照灯,用强光照射潜艇周围的海水环境。这时,潜艇舷窗外出现了一幅美妙的景象:潜艇周围下起纷纷扬扬的“大雪”,甚至还 能看到成串的雪片在海水中飞舞,仿佛是北冰洋冰面上方正在下着的雪穿透了坚硬的冰面飘落到了深海中。突如其来的“盛宴”

死去的鲸鱼或者沉船的木头掉落海底,常常给深海生物带来一场突如其来的“盛宴”。鲸鱼死亡沉入海底,它的残骸会吸引众多深海生物。虽然鲸鱼尸体在几周内便会被各种微生物消化分解,但是它的骨骼却可以持续存在几十年,甚至上百年。在鲸鱼的骨骼周围,长期生活着一些海底底栖生物,它们构成了一个独特的深海生态系统。例如,科学家在海底的鲸鱼骨骼附近发现了一种海底蠕虫,没有嘴巴,也没有眼睛,以动物骨骼为食。在南极洲附近的海底,曾经发现了一具南部小须鲸的骨骼,长度为10.7米。在这具鲸鱼骨骼附近,科学家还发现了好几种深海微型生物。美味的“热液汤”

海底时时刻刻在发生着化学合成,特别是在海底热液附近,嗜热细菌通过代谢硫化氢,吸收热液能量,转化为有机物。尽管深海热液形成于几百万年前,但30多年前一次不经意的发现却革命性地改变了人类对能量转化和生命适应性的观点。

1977年,研究人员搭载“阿尔文号”深潜器首次在2700米深的海底发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱。在这些烟囱附近,还有一些铜、铁、锌等硫化物堆积成的山丘。

黑色烟囱里冒出的不是烟,而是高温炙热的液体,人们将其称为“深海热液”。从黑烟囱里喷出的深海热液不仅酸性极强,而且还含有大量硫化氢、甲烷等有毒气体。

不可思议的是,在这么恶劣的环境中,竟然生活着许多奇特的生命。

它们是什么?又是靠什么生存的呢?深海热液中不仅有各种蛤、蟹、虾,还有血红色的管虫,以及形状类似蒲公英的水螅生物,更多的是以热液中的甲烷、氢气、硫化氢和金属离子为食物的微生物。它们构成了一种特殊的生物链。这些微生物是这个生物链中的初级生产者。在高温、高压、完全黑暗且有毒的深海热液附近,还生活着许多管状蠕虫。它们和热液口附近的细菌共生在一起,给这些微生物提供“住处”,微生物把热液口的硫化氢转化成有机质“供养”管状蠕虫。

自从深海热液被发现以来,目前已在其周围发现了1300多种之前未知的生物。而且,每一次探测深海热液,总能发现新的深海生物。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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