注冊 登錄  / 訪問手機版
“萬物生長靠太陽”,怎么到深海就失靈了?

編著:知識就是力量 李新正     來源:https://mp.weixin.qq.com/s/Wu48lK2M7G28ZFi0a7dZ0g

眾所周知,生物的生長繁衍需要物質和能量的供應,例如植物,需要吸收太陽光,將水和其他物質經過光合作用制造成自身的有機物,從而生長繁殖,稱為“自養生物”;而動物,需要通過攝食植物或者其他動物,將植物或者其他動物的有機物轉化成自身的有機物,從而生長繁殖,稱為“異樣生物”。如此,物質和能量就在生物之間一環接一環地轉化流動,形成食物鏈。

 

淺海海洋生物的食物鏈與草原食物鏈的構造非常類似第一環的浮游植物和大型藻類,通過吸收太陽光和海水中的營養鹽經過光合作用而生長;第二環的浮游動物如哲水蚤等,取食浮游植物而生長;第三環的游泳動物如磷蝦等,取食浮游動物而生長;第四環的游泳生物如魚類等,則取食磷蝦等而生長;第五環的大型肉食游泳動物如鯊魚、海豹、海豚等,則捕食魚類而生長;第六環的頂級捕食者如虎鯨、噬人鯊等,則捕食各種游泳生物。


可以看出,草原和淺海的食物鏈都是由太陽光作為能量來源驅動的。可是,由于太陽光最多可透射到海面以下200米(水深200米以內的海水水層稱為“真光層”),200米水深以下的海洋中已經沒有太陽光,那深海生物的食物鏈靠什么來驅動呢?或者說能量在深海食物鏈的各個環節是怎樣流動的呢?


深海是一個非常復雜的環境,有熱液、冷泉、海山、海盆、深淵等很多環境種類,而在不同的環境下,生物的食物鏈結構也是不同的。如在南海冷泉的食物鏈中,甲烷氣體即為本食物鏈的能量來源和驅動力。


深海熱液環境下的生物食物鏈,由于也是深海海底噴出的熱液或者氣體為能量來源驅動,因此,其食物鏈環節與冷泉生物食物鏈非常類似。但熱液食物鏈中的某些環節會隨著熱液噴口(即“黑煙囪”)的生命力,也就是黑煙囪的年齡而有所變化。在熱液噴口噴發的早期,群落標志性優勢種這一環,一般是貽貝、潛鎧蝦、阿爾文蝦等,而到了熱液噴口噴發的后期,可能會逐漸轉變為管蟲、潛鎧蝦、阿爾文蝦等。也就是說,在熱液生物群落中,貽貝會隨著熱液的衰落而逐漸被管蟲所取代。


由于熱液、冷泉環境在廣袤的深海中所占的面積不多,深海中更多的是海盆、海山環境。而海盆、海山環境中生物相對非常稀少,因此有人將深海稱為“海洋中的沙漠”,就是對這兩種深海環境而言的。但如同真正的沙漠中,仍然有螞蟻、蜥蜴、毒蛇甚至狼一樣,在深海海盆、海山環境中,仍然有動物在活動。這里的動物雖然個體稀少,但種類卻不少。


由于食物非常稀少,能夠在深海生活的動物大都身懷絕技,在尋找食物時各顯神通。如深海魚類大多數都有一張巨大的嘴巴、又尖又長的牙齒和一雙特別大的眼睛,一旦有其他魚類或者動物被它們咬住,便在劫難逃,它們會死咬住獵物不放,直到將獵物吞噬消化掉。一頓大餐之后,它們可以很長時間不用進食,而是抓緊時間繁育后代。有的深海魚平時將身體埋在泥沙中,在嘴巴上方長出一根長柄,在柄的末端有一個發光的小球,作為誘餌不停地擺動,吸引小魚或者其他小動物前來,一旦進入它的攻擊范圍,它便突然躍起,張開血盆大口將小魚一口吞掉。由于深海生物貧瘠,這些魚類獲得食物的機會也很小,因此它們被稱為“機會主義者”。


還有一些深海動物靠濾食海水中的食物顆粒生活,如一些海綿、珊瑚、海葵等。由于深海的海水中食物顆粒非常缺乏,因此,很多濾食性的深海動物和上述機會主義的捕食魚類的新陳代謝率都很低,生長非常緩慢,所以很多深海動物的壽命都非常長。如有的海綿,經過上萬年才長到一兩米長。

▲深海海葵


▲深海軟珊瑚


▲深海海綿(“雪蓮”)


所以,“萬物生長靠太陽”的道理,到了深海就不靈了~

文圖/李新正(中國科學院海洋研究所 )

本文節選自《知識就是力量》雜志


免責聲明:本文為轉載,文中觀點僅供地學愛好者參考,不代表本網站觀點和立場。

欄目置頂

版權所有:

廣播電視節目制作經營許可證(京)字第02550號
京ICP備09112557號 京公網安備110293849488291

聯系我們:

北京市海淀區學院路29號中國地質大學院內
T:66554908 E:[email protected]

地質調查科普網

水果传奇客服