本文目录
如果人类下潜到海底最深处,会发生什么
如果人类下潜到海底最深处,会发生什么?
不是有一句传言么“人类对月球比深海更了解”,到过马里亚纳海沟最深处的人甚至比上过月球的人还要少,当然这也许很多时候是政策层面的问题,但如此深邃的海洋底部,巨大的压力下的工作条件是非常恶劣的,也说明了此乃非常人所能到达的区域.....(海洋很大约占整个地球表面的71%,海洋的平均深度约3800米,而人类直到达过5%海洋底部。)
地球最深处的马里亚纳海沟位于北太平洋西部海床,靠近关岛的马里亚纳群岛的东方,1984年日本人将“拓洋号”(Takuyo)送入马里亚纳海沟,以多窄波束回波定位仪测得最大深度为11040.4米(或10920±10米)!
自由潜水:无限制自由潜水世界纪录为214米,由澳大利亚人赫伯特·尼特奇(Herbert Nitsch)于2007年6月14日在希腊的斯派赛斯岛创下!
人类的水肺潜水的深度约为30-40M,但休闲潜水的最大深度一般不宜超过20M,未经专业训练不宜再深!2014年的纪录:埃及潜水爱好者艾哈迈德·贾迈勒·贾布尔18日以332.35米的成绩在红海刷新世界水肺潜水最深深度纪录。
人类饱和潜水:一般深度大于120M,作业时间超过1小时应当采用饱和潜水;1988年,法国进行了一次饱和-巡回潜水实潜试验,潜水员在地中海水下534米海底完成有效作业任务,这是人类真正到达的最深水下深度。1992年,法国又进行了人体氢氦氧混合气模拟饱和潜水实验,深度达到了701米,压力为71.1个绝对大气压。这是当前人类承受的最高压力世界记录。1994年,俄罗斯进行动物饱和潜水试验,发现生物可以承受120~190个绝对大气压。也就是说,人类有通过饱和潜水下潜到近水下2000米的可能性
然而120-190个大气压仅仅只到达2000米左右的海底,而马里亚纳海沟深达11千米,如果没有这些特殊压力保护的情况下,那么人类那脆弱的肌体在这个压力下,可能就比一脚踩在墨鱼身上的效果还要惨!
人类发现最深的海洋鱼类大约是在7000M左右
不要看这些鱼类很悠闲,如果将它们捕捞并带上水面不保压的话,很快就会内脏外翻死亡,这是由于巨大的压力差造成,就如很多深海鱼类不老出海面后很快吐出内脏死亡一样!
2012年3月26日7点52分,加拿大导演詹姆斯·卡麦隆驾驶单人深潜艇深海挑战者号(Deepsea Challenger)下潜到了10,898米的挑战者海渊底部。卡梅隆是抵达海沟底部的第三个人,也是单独下潜的第一人。
如果在有设备保护的情况下,那么拼的是科技与资金实力!
深海下几千甚至几万米,有什么生物
深海生物按其生活方式可分为浮游、游泳和底栖三大类。
浮游生物 由细菌、原生动物、腔肠动物、甲壳动物、毛颚动物等的一些种类组成,种类和生物数量均较少。生物数量通常随水深增加而明显降低。太平洋千岛-堪察加水域的中型浮游生物量,在200~400米水深处每立方米平均超过100毫克,但3000米以下却不到1毫克。同一种浮游动物,个体小时多生活在浅处,个体较大时生活在深处。如桡足类的海羽水蚤属和光水蚤属的一些种类,生活在2000米水深处个体最大可达17毫米,而随着水深变浅,个体大小也随之变小。深海浮游动物多为杂食或肉食性。浮游动物的垂直移动对营养物质的垂直转送起着积极的作用。浮游动物主要种类有:①甲壳动物,最主要的是桡足纲如哲水蚤、真哲水蚤、海羽水蚤、光水蚤等属的一些种类(最大个体可达17毫米)。其次还有糠虾、磷虾、端足和十足等目,以及介形纲的动物。②腔肠动物,有钵水母和管水母等。它们生活史中没有水螅型阶段,个体一般较大,直径可达25厘米,大多呈栗色和紫色,且能发光。③橄榄绿细胞,长度为10~15微米的细胞。有的学者认为属于鞭毛虫。在3000~4000米水深处,此类细胞的密度仍可达 25000~50000个/升。在有些浮游甲壳动物的肠道中也常可捡出,它们的来源尚不清楚。
游泳生物 主要是鱼类,其次为乌贼、章鱼和虾等(图1)。在1000多种大洋鱼类中,生活在深水的约有150种。其中隶属于角??亚目的种类最多,约有80种。深海??鱼头的背侧有一柄状的突起,顶部可发光,作诱饵和照明用。嘴大。雌鱼体重可达6~8千克,雄鱼仅重几克(图2)。雄鱼头部钻入雌鱼的表皮吸取营养,并形成一个小裂,雌鱼产卵期,雄鱼产精子于袋中,以备授精。??鱼不成群,个体之间大约保持30米的距离。
在深海也有不少鳗鱼,如哈氏囊咽鱼和宽咽鱼等。鱼体细长,嘴特别大(图3)。有些鳗鱼幼体上游到较浅的水层,成体时才回到深水。
在深海鱼类中,圆罩鱼属的个体数量最多,鱼的个体小,长仅5~6厘米,头大,暗褐色,其鳃可滤食浮游动物。不成群,个体之间约保持3米的距离。
在深海近底层鱼的种数比较多,个体也较大,如睡鲨体长可达7米,以掠食为生。有些深海鱼常能吞食比自身大的食物(图4)。深海头足类种类较少,有的章鱼适应于深海生活,没有眼睛。
底栖生物 深海底栖生物的生物量随水深而降低(见表)。在水深 2000~3000米处底栖生物种类多。随水深的增加,其组成也发生变化,浅水种逐渐被深水种取代,通常200、3000和6000米处是转折点。在万米以上的深渊,仍有底栖生物,已发现的种类有:有孔虫、海葵、多毛类、等足类、端足类、瓣鳃类和海参类等。①微型底栖生物,个体大小在2~40微米之间,主要生活在海底沉积物的表层。包括真菌、易变菌、类酵母细胞、肉足纲、吸管纲、纤毛虫纲、有孔虫等。据对北太平洋中部水深5498米处调查,在沉积物表层的个体数量约为每平方厘米24000个,而在0.5厘米沉积样中仅为每平方厘米1150个。②小型底栖生物,个体大小在42~1000微米之间,生活在同一水域,个体数约比微型底栖生物少 3个数量级。小型底栖生物主要包括有孔虫、海螅、涡虫纲、线虫动物门、腹毛动物门、动吻动物门、缓步动物门、寡毛纲、原环虫、海螨、介形类和猛水蚤目的一些种类。其中,线虫是主要的种类,其个体数量多,约占动物总数的二分之一。③大型底栖生物,个体大小在1000微米以上,包括无脊椎动物的大多数门类,如海绵、腔肠动物、星虫、曳鳃虫、肠鳃动物、螠虫、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物和须腕动物,以及少量脊索动物(如海鞘)和底栖鱼类。
深海海绵体大(可达1米),且多具一插入底泥中的长柄。海葵能生活在水深达万米的深渊,有的附生在其他动物身上,或筑管栖息。
多毛类既是浅水,也是深水的重要底栖生物。在中太平洋西部深海采得的大型底栖生物共有8种,其中多毛类4种,即吻沙蚕、海蛹,以及小头虫科和缩头虫科各一种;其余4种为美丽冠叶珊瑚、骨缘胡桃蛤、扇贝和一种钩虾亚目的动物。
棘皮动物门的各纲均有深海种类,多数是底栖取食者,有的海星是肉食者,捕食有孔虫、多毛类和软体动物。在有机物较丰富的地方,海参往往是优势种,且个体也大(有的可达0.5米)。生活在深海的海参,有的具叶状的“足”,或具一排侧乳头,适于在软泥上爬行。
深海的海鞘也营固着生活,有很长的柄,滤食,不形成群体。有的底栖鱼,腹鳍和尾鳍长成棒状,能在软泥上支撑着身体或缓慢地移动,如一种深海狗母鱼。
深海热泉生物群落 1977年,美国伍兹霍尔海洋生物学实验室的“阿尔文”潜水球在太平洋加拉帕戈斯群岛东北300公里水深 2550米处的断裂带发现了深海热泉生物群落(图5)。这一带海底水温约20℃。生物很繁盛,有环节、甲壳、软体、须腕动物和鱼类等。其中大型的管栖蠕虫状须腕动物,管长可达5米,直径4厘米,常成簇,密度可达每平方米15千克;大的蛤贝壳长达25厘米;还有腔肠动物、甲壳动物和鱼类。1984年又在大西洋3200米的海底发现了类似的生物群落。这些群落的生物生长快。例如,蛤类的代谢速度比一般深海的蛤约快500倍,生长为成体所需的时间要快几十倍。从海底喷出的热水含有大量的啹S(HS-浓度超过 1毫摩尔/升)。这些动物不仅本身有同化啹S的能力,它们还能依靠共生的硫磺细菌的化能合成作用,将啹S转化为有机物:
O2+4啹S+CO2→【C啹O】+4S+3啹O没有口、消化道和肛门的须腕动物,是靠体内共生细菌来提供营养物质的。
对环境的适应 一般深海生物的食物来源是:从上层沉降的生物死体、碎屑,微生物化能合成产生的有机物和其他深海生物等。由于食物少、温度低,所以包括细菌在内的深海生物代谢速率(氧耗)低,生长也很慢。深海生物视觉大多不发达,但嗅觉却很灵敏,曾将一些死鱼投放到菲律宾海沟水深9605米处6小时40分钟后,已引来一群端足类,有的鱼已被吃的仅剩下鱼骨。许多深海鱼类口大,能吞食比自己还大的食物。还有许多深海生物(包括许多种鱼,以及海星、海参、海笔、海葵等)能发光。这不但有作为诱饵和惊吓敌人的作用,还能作为同类互相辨识的标记。
大多数深海动物没有生殖季节,性成熟迟,一般产卵少,但卵黄多,幼体孵出后即能独立生活。有的??鱼幼体上浮到较浅的水层觅食,长大后才回到深水。
深海生物有适应高压的机制,若将深海生物带到水的表层往往立即死亡。
海底是什么样子的生活着什么生物是不是黑得什么也看不见,静得什么声音都听不见
海底地貌(Submarine Landform)是海水覆盖下的固体地球表面形态的总称。海底有高耸的海山,起伏的海丘,绵延的海岭,深邃的海沟,也有坦荡的深海平原。
纵贯大洋中部的大洋中脊,绵延8万千米,宽数百至数千千米,总面积堪与全球陆地相比。大洋最深点11034米,位于太平洋马里亚纳海沟,超过了陆上最高峰珠穆朗玛峰的海拔高度(8846.27米)。
深海平原坡度小于千分之一,其平坦程度超过大陆平原。
整个海底可分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大基本地貌单元,及若干次一级的海底地貌单元。
深海生物指生活在大洋带以下的生物。深海地区终年黑暗,阳光难以透入,盐度高,压力大,水温低而恒定,动物种类和数量非常贫乏,且大多属碎屑食性动物,只有少量肉食性动物。深海生物按生活方式可分为浮游生物、游泳生物、底栖生物三大类。
在水深超过1000米处的海洋生物。包括微生物、无脊椎动物和鱼类等。通常认为随着水深的增加,水生动物的数量会急剧减少,实践证明这种规律在许多海区是存在的,但并非绝对化,相反在世界海洋的深海区有形成鱼类高度集群的生物基础。并且在深海的热液喷口处有以化能自养细菌为初级生产者的生物群落存在,其中大部分是特有种。
【深海环境特点】
深海一般指1000m以下的海洋,平均深度达3800m,最大深度达6000m以上,此时压力可达60MPa;深海的大部分地方的盐度与海水相同,为30左右,属于高盐环境;在1000m以下的深海,完全没有太阳光,仅有少量的生物发光和同位素产生的射线。因此,深海环境一般为黑暗、低温、高压、高盐。在深海的热液喷口处有特殊的高温区域存在。
【深海生存的生物类型】
深海生物按其生活方式可分为浮游、游泳和底栖三大类。
1. 浮游生物
由细菌、原生动物、腔肠动物、甲壳动物、毛颚动物等的一些种类组成,种类和生物数量均较少。生物数量通常随水深增加而明显降低。深海浮游动物多为杂食或肉食性。
很多海洋浮游动物都有昼夜垂直迁移的习性,通常这种现象表现为夜间上浮至上层或者表层摄食,而白天下沉至数十米至数百米不等的海洋深处。浮游动物夜晚在表层摄食浮游植物,白天下沉到深层后,其自身呼吸代谢、排泄物和被更高营养级动物捕食都导致它们是上层有机碳往深层输送的一个重要途径。
很多大型的桡足类存在季节性垂直迁移现象,这种现象往往伴随着个体的发育过程,例如北太平洋亚极地海区的一些大型哲水蚤会在上层海洋摄食和生长,待个体成熟后下沉到数百米的深海交配和产卵,并且不会再次上浮到海洋上层;而极地海区的一些种类则要经历数年的发育期才能够成熟,期间会多次经历季节性垂直迁移过程,因此这种垂直迁移又被称为“个体发育垂直迁移”。例如,在北太平洋亚极地海区,几种优势的新哲水蚤和真哲水蚤在浮游植物旺发季节(4-7月)会一直停留在海洋上层摄食,随着秋季温度下降和浮游植物生物量的急剧降低,它们逐渐下沉到海洋中层(8-9月),然后冬季会停留在那个深度休眠,而据估计仅其中一种的季节性垂直迁移活动为深海(1000m深度)带来的垂直碳通量贡献就可达到总POC通量的9%之多。与之类似,在北大西洋高纬度海区,春夏季积累了丰富脂类物质的飞马哲水蚤种群会在夏末逐渐下沉到600-1400m的深海中进入休眠,尽管每只哲水蚤平均仅含有200μg的脂类,但由于其拥有极大的种群规模,因此这一季节性垂直迁移意味着巨量的脂类物质下沉到了深海之中。
2. 游泳生物
深海中的游泳生物主要是鱼类,其次为乌贼、章鱼和虾等。
苏联学者安德列耶采夫和拉斯依深海鱼的起源,将它区分为1次性(原生性)深海鱼和2次性(次生性)深海鱼两大类。1次性深海鱼是指那些古代深海鱼和大洋性深海鱼,该类群的鱼自古以来就一直适应于深海生活,所隶属的科和亚目,由分布面颇广的种类(如角鲛鲸亚目、灯笼鱼目、囊喉鱼目)所构成;而2次性深海鱼又叫陆架性深海鱼,多是较近期(第3纪以后)由大陆架向深海海底迁移来的种类,包括不少浅水鱼,缺乏世界性种类(如鲈形目的杜父鱼科、狮子鱼科、绵矧科、鲥科等科);1次性深海鱼分布范围较广,世界深海区和底部皆有分布,而2次性深海鱼类分布较窄,多位于与陆架斜坡相邻的大洋底部,外洋底部极少。
3. 底栖生物
深海底栖生物是指生活在深海底部不能长时间在水中游泳的生物,主要包括个体大小在2~40μm之间的微型底栖生物、个体大小在42~1000μm之间的小型底栖生物和个体大小在1000μm以上的大型底栖生物,深海底栖生物量随水深而降低,在水深2000~3000m处底栖生物种类较多,在万米以上的深渊仍有底栖生物,已发现的种类有孔虫、海葵、多毛类、等足类、端足类、瓣鳃类和海参类等。
深海底栖生物多样性主要存在以下特征:
第一、深海底栖生物的生物量随深度而下降明显,当深度梯度与距海岸的距离相吻合时,尤为明显。在大部分深海底,生物量都小于0.5g/m2(湿重),还不足浅海底栖平均生物量(200g/m2)的1/400。在超深渊带,生物量仅为0.01-0.3g/m2。深海底面积占整个海底总面积的90%以上,但其总生物量仅为海洋底栖生物总量的17%左右,可见其单位面积生物量是很少的。
第二、深海底栖生物多样性水平很高,是发现新物种的重要地方,即使在4700米深处,每次拖网都可以发现196个大型动物的物种。关于深海底物种高多样性有着不同的解释:有的认为深海环境的长期稳定性导致小生境的分化,每个种有狭窄的生态位;有的认为捕食性的动物不加区别的捕捉被食动物,避免了产生竞争排斥;还有学者认为深海物种多样性水平高是由于水温低而导致生物代谢和生长率低,达到性成熟所经历的时间也长,减少了竞争优势种的出现机会。
第三、深海(特别是深渊和超深渊)底栖生物种类的土著种的比例很高。有的类别中2/3以上是深海独有种。例如具有钙质外壳的浅水有孔虫在深水被具有蛋白质成分的沉淀颗粒组成的外壳所取代。在浅水区软体的海绵和钙质的海绵,在深水区也多半被具有硅质骨针的玻璃海绵所取代。深海底栖生物还有不少“活化石”种类,如有柄海百合、腕足动物等。
第四、深海底栖生物有着特殊的环境适应机制。深海底是一种极端环境,一团漆黑、寒冷高压、食物稀少、种群稀少,因此,深海底栖生物有着特殊的适应机制。如,在完全黑暗的水层,有些种类的生物眼睛很小或完全退化,与此相适应的是体色的适应,往往是无色或白色;深海常年低温高压、高二氧化碳含量,使钙的沉淀产生了困难,多数深海生物是柔软的,缺少钙质骨骼。