國際海洋界把海面6000米以下的地方稱為深淵區(qū)。中國“彩虹魚”2018馬里亞納海溝海試與科考團(tuán)隊首席科學(xué)家劉如龍日前告訴記者，盡管深淵區(qū)面積僅占全球海底總面積的1%到2%，但巨大深度構(gòu)成了獨特的海洋生態(tài)系統(tǒng)，有許多科學(xué)之謎尚待探索。
劉如龍介紹說：“深淵區(qū)主要有海溝和海槽兩種地形。目前全球已發(fā)現(xiàn)46個深淵區(qū)，包括33條海溝和13個海槽。33條海溝中有26條分布在太平洋，馬里亞納海溝是全球最深的海溝。”
深淵新物種遠(yuǎn)超預(yù)期
科學(xué)家過去曾以為，海面6000米以下的地方，由于超高的靜水壓力、缺乏陽光和食物供給，加之特殊的海底地形、劇烈的構(gòu)造活動等多種極端環(huán)境因素，是一片死氣沉沉、與世隔絕、毫無生命活力的世界。然而，隨著人們對深淵展開科學(xué)調(diào)查，這些認(rèn)識正在被顛覆。
據(jù)劉如龍介紹，早在20世紀(jì)四五十年代，蘇聯(lián)和丹麥的科考調(diào)查船就曾經(jīng)對全球13條深度超過6000米的海溝開展了一系列調(diào)查。科學(xué)家在其中8條海溝發(fā)現(xiàn)了300多個新物種，其中三分之一以上的新物種都只存在于深淵環(huán)境。這些發(fā)現(xiàn)使科學(xué)家認(rèn)識到，黑暗的深淵世界生活了極其獨特的“深淵生物群落”。
隨著深海調(diào)查技術(shù)進(jìn)步，全球近年來又陸續(xù)開展了多項大型深淵調(diào)查活動，發(fā)現(xiàn)了更多深淵新物種，深淵生物量和生命活力也遠(yuǎn)超預(yù)期。例如，在深度超過10000米的湯加海溝，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了成千上萬只端足類生物；在最大深度約8000米的阿塔卡馬海溝，小型底棲生物的密度可達(dá)每平方厘米6378只；在10542米的千島海溝，中小型底棲生物的豐度甚至高于附近較淺的海底平原。
深淵生物特立獨行
隨著深淵考察不斷深入，“魚類分布的最大深度”這一科學(xué)懸案也不斷有新的發(fā)現(xiàn)。目前，魚類的分布最深紀(jì)錄一次次被刷新。科學(xué)家在馬里亞納海溝8145米深處已發(fā)現(xiàn)魚類分布，在波多黎各海溝8370米深處還采集到魚類樣品，這是目前所知的魚類分布最深紀(jì)錄。
深淵微生物的研究結(jié)果，同樣也出乎科學(xué)家預(yù)料。研究發(fā)現(xiàn)，深淵生物圈中微生物的豐度、多樣性以及活性均非常高，絕非想象中的“死氣沉沉”。通過對馬里亞納海溝沉積物分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地球海洋最深處的微生物群落保持著極高的代謝活性。
在深淵海溝，科學(xué)家還觀察到一些令人詫異的生命現(xiàn)象。例如，生活在深淵環(huán)境的端足類生物，“個頭”明顯比淺海中的同類大得多。人們曾在克馬德克海溝7000米處捕獲到體長達(dá)35厘米的端足類生物，而在淺海區(qū)生活的親緣物種，體長僅幾厘米。
又如，科學(xué)家過去曾認(rèn)為，在“碳酸鈣補(bǔ)償深度”以下的海域，因為碳酸鈣以溶解態(tài)存在，以碳酸鈣為主要結(jié)構(gòu)組分的生物，如有孔蟲、珊瑚、甲殼類等都無法生存。然而，科學(xué)家卻在深淵調(diào)查中，在“碳酸鈣補(bǔ)償深度”以下發(fā)現(xiàn)了類似生物。
“在龐大的海洋生態(tài)系統(tǒng)中，海面6000米以下的深淵生物特立獨行。”劉如龍說，“在充滿未知的深淵，還生活了哪些種類的海洋生物？它們?nèi)绾芜m應(yīng)巨大的海水壓力？有哪些獨特的生理機(jī)制和特殊基因？這些都是海洋生物學(xué)家要解開的科學(xué)之謎，也是我們此次前往馬里亞納海溝開展科學(xué)調(diào)查的目的。”
