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科普:深渊海沟科学之谜知多少

时间:2019-12-08

新华社沈括12月9日电(记者张宋健)国际海事组织称海拔6000米以下的地区为深渊 中国“彩虹鱼”2018马里亚纳海沟试验科学研究小组首席科学家刘如龙日前告诉新华社,虽然深海面积仅占世界海底总面积的1%至2%,但其广阔的深度构成了一个独特的海洋生态系统,许多科学之谜仍有待探索。

刘如龙说:“深层主要有沟和槽 目前,世界上已发现46个深海区域,包括33个海沟和13个海沟。 在33个海沟中,26个分布在太平洋。马里亚纳海沟是世界上最深的海沟。 “

科学家过去认为,由于超高的流体静压力、缺乏阳光和食物供应、特殊的海底地形、强烈的构造活动和其他极端环境因素,海拔6000米以下的地方是一个没有生命、孤立和没有生命的世界。 然而,随着人们对深渊展开科学调查,这些观念正在被颠覆。

据刘如龙称,早在20世纪40年代和50年代,苏联和丹麦的研究船就在全球范围内对13条深度超过6000米的海沟进行了一系列调查。 科学家们在其中八个战壕中发现了300多个新物种,其中三分之一以上的新物种只存在于深海环境中。 这些发现让科学家们意识到黑暗深渊世界有一个非常独特的“深海生物群落”。

随着深海调查技术的发展,近年来世界范围内开展了许多大规模的深海调查活动。更多的深海新物种被发现,深海的生物量和活力远远超出预期。 例如,在10,000多米深的汤加海沟,科学家发现了数千头足类动物。在最大深度为8,000米的阿塔卡马海沟中,小型底栖生物的密度可以达到每平方厘米6,378只。在米的千岛沟中,小型底栖生物的丰度甚至高于附近的浅海底平原。

随着深入调查的深入,“鱼类分布最大深度”的科学悬案也不断被发现。 目前,鱼类分布最深的记录已被一次又一次刷新。 科学家发现马里亚纳海沟8145米深处的鱼类分布和波多黎各海沟8370米深处的鱼类样本,这是已知鱼类分布最深的记录。

深入微生物研究的结果也超出了科学家的预期。 该研究发现深海生物圈中微生物的丰度、多样性和活性非常高,这绝不是想象中的“无生命”。 通过对马里亚纳海沟沉积物的分析,科学家发现地球海洋最深处的微生物群落保持着极高的代谢活性。

在深沟里,科学家们还观察到一些惊人的生命现象。 例如,生活在深海环境中的头足类动物的“头部”明显大于生活在浅海中的头足类动物 人们曾经在凯末克海沟7000米处捕获35厘米长的头足类动物,而生活在浅海地区的相关物种只有几厘米长

又如,科学家过去认为在“碳酸钙补偿深度”以下的海域,由于碳酸钙以溶解状态存在,以碳酸钙为主要结构成分的生物,如有孔虫、珊瑚、甲壳类等。无法生存。 然而,科学家在深入调查中发现了类似的生物在“碳酸钙补偿深度”之下。

“在巨大的海洋生态系统中,海拔6000米以下的深海生物是独一无二的,”刘如龙说。“未知深海中生活着什么样的海洋生物?他们如何适应巨大的海洋压力?什么是独特的生理机制和特殊基因?这些都是海洋生物学家试图解决的科学谜团,也是我们在马里亚纳海沟进行科学调查的目的。 "

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