海洋科普:為何深海中有這麽多龐然巨獸?
來源:新浪科技
發布時間:2022-05-12
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2004年5月20日,一名3歲男童正在加州長灘太平洋水族館觀察一隻蜘蛛蟹。2004年5月20日,一名3歲男童正在加州長灘太平洋水族館觀察一隻蜘蛛蟹。

  新浪科技訊 北京時間5月11日消息,據國外媒體(ti) 報道,在海洋中最幽深、寒冷的區域中,生活著一些體(ti) 積無比龐大的海洋生物,其中大多為(wei) 無脊椎動物。與(yu) 烏(wu) 賊、海蜘蛛、蠕蟲等動物相比,世界上其它物種的大小都顯得相形見絀。這種現象名叫“巨大化”。

  亞(ya) 南極海域的大王烏(wu) 賊身長約為(wei) 新西蘭(lan) 常見的箭烏(wu) 賊的14倍。太平洋偏遠海域深處的海綿尺寸可達到一台麵包車的大小。但這些寒冷刺骨的海水深處為(wei) 何能創造出如此龐大的生物呢?也許是因為(wei) 生存需求,也可能是冰冷海水中的某些因素使然。

  2006年發表在《生物地理學》上的一篇文章指出,海洋最深處的資源十分匱乏,與(yu) 島嶼生態係統差不多。大多數食物都來自淺水,隻有一部分能到達海洋深處。加州蒙特雷水族館高級管理員艾麗(li) 西亞(ya) ·比通多指出,當缺少食物時,龐大的體(ti) 型可以提供巨大的優(you) 勢。

圖為(wei) 2007年7月10日,澳大利亞(ya) 公園與(yu) 野生動物管理局的工作人員正在查看一頭被衝(chong) 上海灘的烏(wu) 賊。這頭烏(wu) 賊長約兩(liang) 米,由一名群眾(zhong) 發現。  圖為(wei) 2007年7月10日,澳大利亞(ya) 公園與(yu) 野生動物管理局的工作人員正在查看一頭被衝(chong) 上海灘的烏(wu) 賊。這頭烏(wu) 賊長約兩(liang) 米,由一名群眾(zhong) 發現。

  大型動物在尋找食物或配偶時,移動的速度更快、範圍也更遠。它們(men) 的新陳代謝效率更高,體(ti) 內(nei) 也能更好地囤積食物。因此當食物(比如大型動物的屍體(ti) )落入深海時,大型動物攝入的食物更多、儲(chu) 存能量的時間也更久。

  深海的低溫會(hui) 導致動物體(ti) 內(nei) 的新陳代謝速率顯著降低,可能也對深海動物的巨大化起到了助長作用。深海生態係統中的生物生長和成熟速度往往非常緩慢,例如格陵蘭(lan) 睡鯊,它們(men) 最多可達到7.3米長、1.5噸重,但它們(men) 終生都在生長,而且壽命可達數百年。格陵蘭(lan) 鯊每年隻長1厘米,直到150歲左右才會(hui) 達到性成熟。比通多補充道,這在一定程度上是因為(wei) 深海缺少天敵,因此這些鯊魚才能活得這麽(me) 久、長得這麽(me) 大。

  人類在深海遇見這些巨獸(shou) 之前,最早先是在南極附近的海域發現了它們(men) 的存在。在南極附近,“巨大化”現象似乎更靠近海麵一些,淺水中生活著巨大的海蛞蝓、海綿、蠕蟲、海蜘蛛、甚至龐大的單細胞生物。它們(men) 所在的水域是可以使用水肺潛水的深度,最淺隻有9.1米。蒙大拿大學生態生理學家阿爾特·伍茲(zi) 指出:“南極也許有某種特殊因素,使這些巨大的物種可以在離水麵更近的水域生存。”伍茲(zi) 認為(wei) ,南極水域的巨大化現象也許和冰冷海水中的氧氣供應有關(guan) 。

  極地區域的海水氧氣濃度較高。但低溫會(hui) 降低新陳代謝率,因此這些環境中的動物用氧的速度很慢。由於(yu) 這裏的氧氣含量遠遠超過了動物的需求量,製約其生長的條件或許因此得以放鬆。這些環境讓動物的身體(ti) 和組織可以長得更加龐大,同時沒有缺氧之虞。也就是說,充足的氧氣供應不一定是導致海洋生物體(ti) 型較大的原因,但至少為(wei) 此創造了條件。

  但即使對極地海洋動物來說,體(ti) 型大小似乎也是存在上限的。在2017年發表在《英國皇家學會(hui) 報告B刊》上的一項報告中,伍茲(zi) 和同事們(men) 對北極海蜘蛛開展了研究。它們(men) 體(ti) 型十分龐大,直徑最長可達30.5厘米。該團隊發現,海蜘蛛體(ti) 型越大,體(ti) 內(nei) 氧氣水平越低。有氧代謝取決(jue) 於(yu) 氧氣供應,當氧氣水平過低時,身體(ti) 組織就會(hui) 發生缺氧。海蜘蛛體(ti) 型和氧氣水平之間的關(guan) 係說明,氧氣供應量和需求量之間的平衡似乎正在發生改變。

  雖然目前已有幾種關(guan) 於(yu) 巨型海洋生物如何產(chan) 生的假說,但還無人確定,導致它們(men) 在進化過程中發生體(ti) 型巨變的具體(ti) 機製是什麽(me) 。正如伍茲(zi) 所說:“在生物界,沒有什麽(me) 是確鑿無疑的。”


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