掀开大洋的盖头来-海洋生物世界
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    海洋生物的栖息地

    地球表面地势低的地方充满了水,这些水都连在一起,形成大海。

    地球的总表面积约为5亿平方千米,海洋的面积约为3.6亿平方千米,占地表总面积的71%之强。在这广阔的大海中,一共生存栖息着100多万种的海洋生物。

    我们将海洋的面积分为太平洋、大西洋、印度洋等“大洋”和被陆地部分隔开的“海域”两部分。大洋的面积为海洋总面积的90%。

    在大洋中,太平洋面积最大,约占1/2,然后是大西洋、印度洋。平均深度以太平洋最深,为4,282米。

    陆地的平均高度为840米,而海洋的平均深度为3,795米。海洋无论在水平的面积还是在垂直的深度方面都远远超过了陆地。

    我们再来了解一下海洋的生态区分。

    首先,在潮间地带和海面间存在着一大片沿岸区。沿岸区和大陆紧接,平均水深200米左右,在世界的任何地方结构都很相似。

    这个沿岸区虽然只占海洋总面积的7.6%,但是其中的生物种类丰富,比起海洋区来具有非常强大的生物生产力。沿岸区的海底一般被称为“大陆架”。

    由大陆架向外直到2,000米深的海底一带,比起大陆架来地形的倾斜特别显著,被称为“大陆斜面”。这部分海面约占海洋总面积的8.5%。

    比这更深的海面叫做“深海”,最深大约6,000米。再深的部分则为“海沟”,在大陆的周缘地带分布着,水深可达1万米以上。

    6,000米以下的水层被称为“超深海层”,据载人潜水艇“深海6500”等的探测,确认这一水层中也有生命存在。

    我们常常错误地认为只要深度略微大一些,海水就会变得漆黑一片,其实光线能射到出奇深的地方。

    太阳光射入海水后,波长较长的光(红)在水深30米处就只剩下0.1%左右的亮度了,但是波长较短的光(蓝)在200米深度仍有20%的亮度,在某些水域甚至可以照射到1,000米深处。

    光线照射得到的水层为“有光层”,照射不到的层为“无光层”。无论在沿岸区还是在海洋区,进行光合作用的基础生产者(浮游生物)都生活在水深200米以内的有光层里。

    海洋食物链

    海水中分布着大量的水、二氧化碳等无机化合物,太阳光能,生产无机化合物的浮游植物、海藻类植物和细菌等物质。

    这种生物种群不捕食其他生物,也不依赖生物的尸体,即有机物而生存。这种生存方式在生物学上称为“独立营养”,这种生物被称为“独立营养生物”。

    独立营养生物是海洋生态系统中唯一能够提供有机物的“生产者”,是海洋中的“第一次生产者”,或者被称为“基础生产者”。海洋的第一次生产者主要是浮游植物和海藻类,其中数量最多,分布最广的还是浮游植物。

    接着,有的生物靠捕食第一次生产者——浮游植物而生存。这部分生物主要为浮游动物和幼鱼,它们被称为“第一次消费者”,但同时也可以称它们为“第二次生产者”。

    捕食浮游动物的生物群被称为“第二次消费者”或者“第三次生产者”,这一生物群包括常见的鲱鱼、明太鱼等,也包括白长须鲸、长须鲸等大型动物。

    白长须鲸第三次、第四次消费者几乎都是鱼类。其中以捕食墨鱼、裸鳁为主的鲑鱼类、鳟鱼类、鲣鱼、金枪鱼等都是重要的水产鱼类。

    像这样消费者层次由低到高呈阶梯状分布,称为“营养阶梯”。

    营养阶梯每上升一级,就会有食物的浪费发生。

    残余部分被用来当诱饵,或者转化为呼吸的能量,或者以粪便的形式排出。某营养层中被捕食的数量被称为“生产效率”,一般为10%左右。海洋中不同的海域有不同的情况,各自的生物营养阶梯也不相同。

    也就是说,食物链有长短之分。一般外海区域的食物链较长,生物学效率较低,而在海流涌升区(海流自下向上运动)则有较短的食物链。

    浮游生物世界

    海洋学将栖息在水中的生物分为浮游生物、自游生物、海底生物3大类。在这里先对浮游生物进行说明。

    “浮游生物”这个名字是由汉森(Hensen)在1887年赋予的。

    浮游生物自身无法控制自己的行动,随波逐流,不能自主运动,也不能自主停泊,在生物界中属于被动行动类生态。

    乍看浮游生物同我们的生活没有丝毫联系,但是上一章已经提到,没有浮游生物就不存在海洋生物。

    按照体型的大小,浮游生物可分为超微浮游生物、微小浮游生物、小型浮游生物、中型浮游生物、大型浮游生物、巨大浮游生物6大种类。

    所谓大型,也不过1毫米左右,但是巨大浮游生物中也包括水母,有的水母体型也非常大。

    有的植物或动物只在幼小期才被称为浮游生物,一时很难详细说明。

    超微、微小浮游生物大多为海洋细菌或浮游植物,中型以上的浮游生物则全是浮游动物。

    浮游植物主要依靠体内的叶绿素进行光合作用,主要为硅藻类、蓝藻类、鞭毛藻类植物。臭名远扬的引起赤潮的涡鞭藻就是其中之一。

    浮游植物的形态千奇百怪,原则上为了适应浮游生活,接触水的一面的形状多是为了增加水面的摩擦阻力。有的种类也有集结成群体的习惯。

    体型较大的浮游动物中包括整个生命期间都在浮游的“终生浮游动物”和只在某一时期进行浮游生活的“暂时浮游动物”。后者多为鱼卵、幼鱼、贝类或虾蟹类的幼体。

    浮游动物包括有孔虫、放射虫等原生动物,水母等腔肠动物,沙蚕等环形动物,翼足类、异足类等软体动物,箭虫类等毛颚动物,海鞘、组鳃鳟、幼形类等原索动物。

    其中种类最多的是虾、蟹等甲壳类动物,包括桡足类、枝角类、糠虾类、磷虾类、端脚类、十脚类等。

    南极海的南极磷虾和三陆海的无角磷虾都密集成群,是渔业的重要捕捉对象。还有,骏河湾的樱花虾也是浮游动物。

    供食用的长须水母和越前水母也属于巨大浮游动物。

    在浮游动物中有些有趣的现象,有的磷虾会像游泳性虾类一样,做日周期垂直移动,一天之内移动数百米。

    浮游生物也可以作为海水分析的一个指标。例如紫色的僧帽水母、琉璃贝,磷桡脚类的叶剑水蚤、箭虫,矢虫类的肥胖箭虫等只出现在温暖的水中,可以用来作为黑潮的一个指标。

    自游生物世界

    “自游生物”这一名称是1891年德国的赫克尔命名的。比起浮游生物,自游生物有较大的自由游动能力,可以不受海浪或海流的影响自由地运动。

    听起来可能有点复杂,简而言之,大多数的鱼类和乌贼、章鱼都属于自游生物。

    其中,生活在表层海面的沙丁鱼、秋刀鱼、鲐鱼、金枪鱼、鱼等被称为表层鱼,生活在底层的比目鱼、鲽鱼等被称为底层鱼。表层鱼大多具有极强的游泳能力,可以在广阔的洋面运动。

    介于浮游生物和自游生物之间的生物也被称为“微自游生物”,可以用大型的浮游网来捕获,其中,包括体长10厘米左右的裸鳁鱼或游泳虾类。

    现在地球上为人类知晓的鱼有3~4万种,其中的3,000多种是在日本海发现的,并且每年都有新品种被发现。

    日本的海产鱼分成“北日本鱼”、“南日本鱼”、“泛日本鱼”3类。

    “北日本”的南限是在太平洋侧的千叶县的犬吠崖一带,鲑鱼、鲱鱼等寒海鱼最南可以到达这里。

    同时,这一带也是热带或亚热带鱼分布的北限。

    当黑潮这一暖流较强时,这条界线会向北移动;当亲潮这一寒流较强时,北方的鱼也会越过这条界线向南运动。所以日本海的这类界线不如太平洋的那样清晰。

    日本海中的鱼主要包括沙丁鱼、黑背沙丁鱼、康吉曼鱼、秋刀鱼、黑金枪鱼、鱼、鲉鱼、玉筋鱼、石鲽鱼等常见鱼。在生活史中有一定时期生活在河水里的香鱼、白鱼、鲻鱼、鲈鱼缟鰕虎鱼、纹缟鰕虎鱼等也属于“泛日本鱼”。

    凤尾鱼日本南部的海产鱼的种类比日本北部多几倍。其中,某些种类甚至还分布到印度尼西亚、澳大利亚、非洲东海岸以及夏威夷地区。

    日本北部的海产鱼种类虽少,但其中不乏数量丰富者,在水产上的地位非常重要。鳕鱼类、鲽鱼类、平鲉、杜父鱼、鲑鱼、鳟鱼都属此例。这种倾向不仅限于在日本存在,在南北两半球都是相同的。

    但是在日本的有明海中鱼的分布比较特殊。有明海中生长有其他海域中没有的山神鱼、弹涂鱼、矛尾虎鱼、凤尾鱼等鱼类。

    这些鱼仅存在于日本的有明海,分布和中国大陆及朝鲜半岛西岸非常相似。这一现象同日本诸岛的形成有关,这一带的海面原来是从中国大陆分离出来的。

    这些浮游生物是海洋食物链中最高层次的生产者,人类捕捉利用的就是这一层次。

    所以浮游生物的生态活动受到特别研究,是水产业中极其重要的一个课题。

    细菌世界

    海洋细菌是海中最小的生物,体长大概在1微米(1微米=1/1000毫米)左右。细菌的体积极其微小,使用普通的显微镜很难辨别它的种类(按照先前的分类,海洋细菌属于超微小浮游生物)。

    细菌将自身需要的有机物的30%保存在体内,将剩下的70%分解成无机物。

    细菌几乎可以分解所有的由地球生命体创造的有机物。海洋细菌分解生物的尸体、角质、脂肪等,并承担着氧化—还原无机物的重要责任。

    并且因为海洋细菌经常处于低营养状态,一旦遇见有机物便饥不择食地拼命分解。

    海洋中的动植物不断地生产有机物,而海洋细菌则以同样的速度分解这些有机物。所以构成有机物所必需的氮、磷等元素也会同样得到再生。

    海洋细菌与有机物的循环在远离大陆的海洋中,构成比较容易被分解的氨基酸、单糖、有机酸等主要成分的有机元素在表层海水中大概需几十天,在深海中大概需2~3个月或2~3年才完成一次再循环。

    在东京湾和濑户内海,由于海水中有机元素丰富,能量充足,海洋细菌的活动变得极其活跃。构成较易被分解的有机物的有机元素大概在2~3天就可以完成一次再循环。

    由此可见,海洋细菌在海洋的物质循环系统中不仅为海洋生物提供稳定的食物,而且作为不可替代的分解者,使有机元素的再次利用成为可能。

    海洋细菌

    大多数海洋细菌吸收有机物作为自己的营养,但也有海洋细菌像植物一样利用太阳光能生产有机物。

    例如在热带洋面上存在着一种被称为“蓝藻”的海洋细菌,它们和植物一样将无机盐和二氧化碳转化成有机物,然后将氧气排出体外。

    在沿岸的海底淤泥或海水中生存着一种特殊的细菌,它们同样进行光合作用,但和蓝藻不同,它们属于厌氧菌,在进行光合作用时会吸收周围的硫化氢,然后排出硫磺。

    不仅仅只有光合作用细菌才会利用硫化氢,硫氧化细菌类也吸收硫化氢,利用其氧化所得的能量将二氧化碳转化成有机物。

    近几年在世界上发现了许多喷射炽热液体的孔洞,细菌竟然可以在如此高温的条件下生存。

    南极海的生物

    南极海的面积约为3600万平方千米(约为太平洋的面积的1/5),到了冬季总面积的近一半会结成冰。

    南极海夏季(11月至次年1月)的日照量和中纬度地区基本无差别,依靠这一期间的日照和营养盐,在短时间内硅藻等藻类便迅速繁殖起来了,然后以捕食藻类为生的草食性浮游动物如磷虾、萨尔帕(动物胶质浮游动物)等也随之增加。

    接着箭虫类等肉食性浮游动物也增加,海洋食物链逐渐形成。

    南极海中的鲸鱼、海豹、海鸟、企鹅、鱼等直接捕食以南极磷虾闻名的磷虾类、草食性桡脚类(小型甲壳类)。由此可见南极生物圈的食物链比起中低纬度的海域要简单得多。

    南极海生物圈中最重要的第一次生产者是“冰藻”。

    一过三月,南极海中的浮游生物开始减少,海面开始结冰,在新结的冰面下附着的硅藻为主的藻类开始生长,这就是冰藻。这种冰藻在经过了大量繁殖后会聚集成巨大的块状物然后下沉,成为栖息在其下方的海底的贝类或蟹类的食物。另外,在水下的漥地常有小型桡脚类栖息。

    另一种重要的生物是南极磷虾。南极磷虾密集成群,是长须鲸、座头鲸等须鲸类的主要食物。

    据推测此资源总量约为10~30亿吨。日本、前苏联、挪威、智利等国家于1970年开始对南极磷虾的捕捞工作。这些磷虾在日本被用来当钓鱼的鱼饵。

    在零下2℃的严寒环境中,冰与冰的间隙仍有许多鱼存在。被称为冰鱼和南极鱼科的鱼在冰块间游弋并寻觅冰藻和甲壳类动物为食。冰鱼的体积非常大,长度约50厘米。最不可思议的是冰鱼的血液中没有红细胞,所以它的血液是透明的。一般鱼的鳃部是红色的,而冰鱼的鳃部是透明的。

    地球现在仅存18种企鹅,全部生活在南半球,但是和南极大陆有关的只有4种:王企鹅、阿德利企鹅、须企鹅、帝企鹅。这些企鹅在南半球的春天(十月)从北方的海洋回到陆地的聚居地交尾产卵,并在聚居地略作停留,到了秋天(三月)便结束幼企鹅的抚育返回北方的海洋。

    海底生物世界

    海洋中的生物可分成浮游生物、自游生物和海底生物3大类。其中生活方式最特殊的是海底生物。

    除了幼时在海中浮游,海底生物的一生都贴在海底度过。

    植物似的海绵、海葵、藤壶等牢固地生长在岩石上,而赶海时经常拾到的沙蚕、玄蛤、文蛤等双壳贝类都潜伏在泥沙中。

    生活在海底的动物

    海螺、海蟹、海参、海星、海胆、海鲽、鲂绋等总是在海底爬行,几乎不离开海底。

    此外附着在海草或海藻上的虾类、鳕鱼等虽然也离开海底游动,但是因为其捕食总在海底进行,仍属于海底生物。

    日本南部海洋中珊瑚非常茂盛,本州附近则聚集着许多牡蛎,它们构成了巨大的构造物,简直可称之为自然防波堤。

    其中珊瑚和双壳贝的骨骼成分主要是碳酸钙,储藏着大量的二氧化碳,在固化二氧化碳上起着重要作用。

    日本等发达国家为了保护海岸,用水泥和钢铁加固了一半以上的海岸线。海底生物在这些人工海底上也能生存。

    但这些海底生物有时也会带给我们麻烦。吸附在船底的藤壶等会浪费燃料并减低航速,紫贻贝会阻塞海边火力发电站或核电站排泄冷却水的管道。船蛆、木蠹等双壳类动物会从内部将木结构船或筏蛀空。

    有趣的是,有的海底生物会挂在水面,或者靠黏液吹成的水泡漂浮在水面上。

    生活在海底表面的海底生物会积极地利用海水的流动。生活在泥沙中的海底生物会分解泥沙中的有机物,大多是海洋重要的清道夫。

    深海

    在海洋生物的世界里一般将水深超过150~200米的海中和海底定义为“深海”。用地形学来说明,深海是大陆架外缘再稍向外的部分。

    深海生物

    到达深海的太阳光线已不足以支持光合作用的进行。植物不能进行光合作用来生产有机物,从这一点来说和沙漠相似。下方的地形为大陆斜面、海沟、大洋底。

    事实上约占地球表面2/3的海洋的90%的水深超过380米,所以作为“水之行星”的居民的我们要知道,深海是地球上最广阔、最具代表性的生物圈。

    深海没有太阳光,是一个漆黑的世界(其实在1,000米左右的深海,有的动物视觉器官特别发达,可以捕捉到极其微弱的光线,还有的动物则自己发光)。

    随着深度的增加水温也随之降低(日本海底温度只有0.1℃,是世界上最低的),当然水温随时间和季节也会变化。

    海洋深处的水压非常大(10米水柱的压力相当于1个大气压),太平洋底有600个大气压,世界最深的马里亚纳海沟的挑战者海沟甚至有1,000个大气的压力。

    看到这里,我们一定会将海底想象成又黑、又冷、又高压的近乎地狱的恐怖世界。

    但是从物理角度来看,由于海底的变动幅度最小,其实是地球上最稳定的环境,困难的是如何得到食物。

    前面已经说明过,作为食物来源的有机物的生产只能在海面或陆地上进行。海雪或粪便等物质虽然可以沉到海底,但是它们的营养价值只有海面上生产的有机物的1/1000,只能够供极小密度的生物生存需要。

    尽管深海生物的密度很小,但是种类繁多。现在被探知的大型生物就有几万种之多。

    深海生物有时会浮上水面并被渔人捕获。观察这些深海生物,我们会发现它们的形状千奇百怪。

    其实这些奇特的形状无一不是为了捕食猎物、吸引配偶、减少浪费而形成的,是生物几亿年进化智慧的结晶。

    海底探索的历史

    在120年前,人们坚信深海中不可能有生物存在。但是大英帝国战斗舰“挑战者”号在环游世界(1872~1876)的过程中却发现海中的环境比地面要稳定得多,在任何的深度都有生物存在。

    但是深海没有阳光,没有植物,食物也极有限,在一定面积内不能生存太多的生物。

    龙宫的传说、亚历山大国王潜水的传说都说明探索海底是人类自古就有的梦想。

    第一个实现这个梦想的人是美国人威廉·比布。他在1930年乘坐嵌有观察孔的铁球靠铁链沉入900米深的海底,留下了珍贵的观测资料。

    探索海底的方法的演变可以自由航行的载人潜水艇则由瑞士的奥吉斯特·皮卡尔教授设计制造。以汽油作为浮力物体的潜水艇从早期的“阿尔吉美得斯”号发展到“德利爱斯泰”号,并于1960年成功潜航至世界最深的马里亚纳海沟的10,900米深处。

    自那以后世界各地建造了大量的潜水艇。其中作为高性能科研用潜水艇的代表有:美国的“阿尔兵”号和“西克里弗”号,法国的“希亚拿”号和“诺起尔”号,日本的“深海2000”和“深海6500”。

    像这样,现在的人类科技使得人可以直接进入超过6,000米深的海底。现在人们可以直接探索的海底世界已达97%以上。

    现在已经开发并制造出无人驾驶的高科技智能潜水艇,可以在危险的地方长时间地进行探测研究工作。

    有人可能还记得世界上性能最高的日本“海光”号无人驾驶潜艇曾潜入马里亚纳海沟——具有挑战性的海沟进行潜航调查。

    在潜水艇之外,人们还利用拖网、挖泥机、摄影机来观察大海。从图像画面来进行研究,最大的优点是可同时观察地球的运动和环境与生物的相互作用。

    如何适应深海环境

    如果体内有鱼鳔似的气囊,海水的压力就显得非常重要。大部分脊椎动物的体内都充满了液体,不必担心因外部的压力变化而膨胀或缩小,几乎不受机械压力变化的影响。

    有些鱼的体内充满了比重小于水的油脂,有的鱼生活在几千米深的海中仍然具有鱼鳔。拥有这种器官的鱼类只要不大幅改变生活的深度是不会有问题的。大多数情况下,这种器官又作为发声器官来呼唤异性。

    深海中较浅的部分常常因为光线较强而吸引了许多生物。有许多生物也利用这种特性来吸引食物的到来,比较有名的如:发光、三叉戟鱼、蓬莱等。

    这类鱼的背鳍或额须的一部分较长,上面长有灯笼状或诱饵状的发光器官,当猎物接近时便用强劲的牙齿和颚骨吞下猎物。这种捕食方法节省了四处游荡捕食所需的能量。

    但有的生物发光却是为了惊吓捕食者,或者喷出发光液体迷惑对手使得自己有时间逃离,或者为了方便辨识同类。

    那么,深海生物的身体结构到底如何?

    深海生物的身体特征和捕食方法有向两个极端发展的倾向。

    一种是拥有巨大的体型,在较大范围内移动,积极觅食,吞食其他动物;另一种则体型较小,设置诱饵,耐心地等待猎物上门。

    生活在2,000~6,000米海底的鳕鱼和代替鱼类活跃在超深海底的低等甲壳类动物属于前者,而中层深海鱼(生活在400~2,000米深)则属于后者。

    猎物来之不易,有的动物为了成功捕食而拥有巨大的嘴巴,以方便一口吞下猎物;有的(如蓬莱)则拥有尖锐的牙齿,一旦咬住猎物就不再松口。

    为了适应深海的生活,有时可能要捕食比自身体积还大的鱼,蓬莱的牙齿构造犹如折叠伞,黑线岩鲈鱼的胃也可以突然扩张。

    深海的生物在如何捕食方面费尽心思,同样,它们也非常注意如何保护自己。

    海底生物有的会利用尽量少的有机物质来使体型膨胀,使捕食者难以下手。同时又利用比重较小的物质减小体重,以达到节约体能的目的。

    但是由于生活密度偏低,不仅很难寻觅食物,连寻找异性也非常困难。为了保证同种的雌性与雄性能够接触,海底生物用气味或激素等远程刺激方式来进行联络。

    拥有较发达的视觉器官的种类则依靠各自独特的发光器官的排列方式或闪亮节奏或特定的波长来保证在一定的距离内可让同类识别。

    提灯的雄性要比雌性小,但是拥有较雌性发达的眼睛和嗅觉器官,便于寻觅雌性。

    雄性底鳕鱼用气囊发声吸引异性,但同时是冒险将自己暴露给捕食者。还有的深海生物和中层鱼类一样用一定节奏的舞蹈动作来表现自己,对方则以体侧发达的感振器官来确认。

    有的种类依靠发光器官来集结,而有的种类为了保证雌雄的结合则“不择手段”,在深海雄性寄生或性别转化的种类不胜枚举。

    提灯就是雄性寄生的典型例子。雌性在发育期如果遇见雄性就会让雄性吸附在雌性身上一同游动。

    有的中层深海鱼和虾类在幼时全是雄性,在经过残酷的生存竞争后,留下来的个体变成雌性,与相对较多的雄性交尾并留下后代。

    在深海中没有季节差别,生活节奏不明显。很少有动物在固定的季节产卵,大部分动物都像鲑鱼或章鱼一样一生只产一次卵。

    为了更加有效地利用珍贵的有机物,大多数动物的卵少而大,并且一直保存在母体内直到发育开始。这一点和人类有点相似。

    深海底部的温泉

    近年来海洋学和地球学最大的学术成果是板块学说。

    深海双贝壳类动物

    板块学说认为:地球内部的地幔的对流会导致新的地壳产生从而令大洋底部扩张,在大陆边缘处旧的海洋地壳会重新沉入地球内部,大洋底部也发生着新陈代谢,有时会导致大陆板块移动或者断裂。

    东太平洋的某海底山脉的一侧每年都有10厘米左右的新海底诞生,而1亿年前生成的部分则从另一侧的日本海沟沉入地球内部。

    自产生新生海底的海底火山带向上吐出的岩浆遇海水急剧冷却,变成枕状的玄武岩。海水从岩石的缝隙或断裂带渗入,遇到地下的岩浆形成温泉喷出海底。

    海底黑烟囱

    由于海水的压力,深海的海水在300℃时也不会沸腾。在温泉的周围沉淀着铜、锌、金、银等有用矿物,形成一个热水矿场,有希望成为未来的矿物资源地。

    1977年以后潜水艇多次探测世界各地的2,000~3,000米深处的海岭,观察大洋海底扩张轴,意外地发现在温泉水中生长着许多特别的生物群落。

    在超高温热水滚滚涌出的烟囱状的岩石孔的外壁覆盖着一层沙蚕。浑浊的温水(附近的海水温度约为2℃)周围螃蟹成群结队地生长在直径为4厘米、长度超过2米的巨型管内,一些双贝壳动物一层又一层重叠其上。奇怪的是,这些生物既没有嘴也没有胃。

    某些种类的甲壳类动物在这些贝类之间缓缓爬行,四周则有鱼类在游弋。

    这里的生物密度约为10千克/平方米,超过了当时深海研究的常识。

    然而,这种沙漠般荒凉的海底中的绿洲并不仅限于板块扩张轴处的热水喷出孔才有。

    在海洋板块沉没的海沟(南海海沟、日本海沟等200~6,300米的水深范围里)也发现了这种高密度的特殊生物群。

    究竟为什么在深海有这种生物的群落呢?

    有一种海底细菌可以将对一般生物来说是剧毒的硫化氢和氧气、硫磺或硫酸结合,发生氧化反应,并利用反应中产生的化学能。

    前面提到的热水喷射孔中不断地喷射出硫化氢。

    我们用显微镜观察那些生活在热水喷出孔管虫的结构示意图里的双贝壳动物、海螺类动物等会发现它们体内生存着大量的微生物。

    经过对其中氧元素进行生化研究,并对碳元素的同位素进行检测后发现,这些微生物从虫体获得硫化氢、氧气和二氧化碳,并促使它们发生化学反应,以所产生的化学能来维持主体的生命。

    形象一些的说法是,海底细菌和母体是共生关系,海底细菌利用硫化氢氧化时产生的化学能制造有机物,并将其中的一部分以“房租”的形式提供给母体。

    但最令人吃惊的是这些生物虽然不断地向共生在体内的细菌提供剧毒的硫化氢,自身却不受伤害——原来它们体内有可以解毒的血红蛋白和蛋白质。

    生存在日本海沟附近的因大洋底低陷而涌向大陆而堆积的大量沉积物中的一种海底生物同另一种海底细菌共生。这种细菌可以利用海底变形时泄出的甲烷气氧化后产生的化学能。

    生存在这些沉陷地带的一些生物的生存机构就比较复杂。

    首先,在海底表面的泥沙中生存着一种海底细菌。这种海底细菌会利用甲烷气氧化时产生的能量将海水中的硫酸还原成硫化氢。

    而这些动物的体内则共生着可以利用硫化氢氧化时产生的能量的细菌。

    这一生物圈同海底温泉一样都是将“毒”转化成“生命的粮食”。这与依靠阳光和植物的世界完全不同,是利用地球内部的能量来维持生命。

    “海”字的一部分是“母”字。自从46亿年前地球形成以来,海洋就一直保持着一个稳定的生态环境,孕育了无数的生命。

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