马里亚纳海沟形成于6000万年前,是地球上海洋的最深处,底部挑战者深渊的深度,更是达到了惊人的11000米(大约),压力是海平面的1100倍。
珠穆朗玛峰的海拔高度为8848.86米,就算把珠峰拔起来,倒插入马里亚纳海沟也不够看,这里环境极其恶劣,即便如今全球有超过500人去过太空,但也仅有寥寥数人抵达过挑战者深渊。
然而就是在这人类禁区,却有生物存活,要知道,这里水温寒冷,水压更是达到了骇人的地步,在挑战者深渊中生活的动物,无时无刻要承受约两千只成年大象的压力,光想想都觉得不可思议,然而大自然却是如此的神奇。
人类探索挑战者深渊的记录
1950年,皮卡尔德父子制造出了全球第一艘能够下沉4000米以下的深潜器“弗恩斯-2”号,后经过不断改良,新造的“特里雅斯特”号下潜深度高达8000米。
1951年,英国查林杰八号科考船测出马里亚纳海沟的深度为10836米,皮卡尔德父子听闻后跃跃欲试,他们为了这次挑战,准备了足足9年,期间不断对“特里雅斯特”号进行优化。
1960年1月23日,小皮卡尔德和沃尔什(美国海军上尉)开始了下潜之旅,他们在水下3000米处发现了大量微生物和鱼虾,不过这些生物的形状十分怪异,有些鱼类的眼睛居然长在背部。
当来到水下7000米处时,他们惊讶的发现,如此深度居然还有生物存活,简直不可思议。
当来到水下9000米处时,意外发生了,深潜器的玻璃因无法承受高压,意外出现了裂痕,如果继续下潜,两人很有可能被直接压扁,换做别人可能早就上浮保平安了,但他们二人却坚持继续往下潜行。
幸运的是,深潜器的玻璃抗住了最后2000多米的水压,并没有出现意外,他们成功征服了深度高达11000米左右的挑战者深渊,更令人震撼的是,深渊底部居然还有生物存活!(第一次探测)
1995年3月4日,日本派出海沟号遥控水下航行器,下潜至挑战者深渊,后测得深度为10911米,发现有海参、蠕虫和虾等生物。(第二次探测)
2009年5月31日,美国海神号遥控水下航行器下潜至挑战者深渊。(第三次探测)
2012年3月26日,著名导演卡梅隆驾驶单人潜艇,下潜2小时36分钟后,成功在水下10898米的海床上着陆,并且停留时间高达3小时。
挑战者深渊里都有什么生物?
一般水下1000米以下就没有光线了,而挑战者深渊水下深度约11000米,这里漆黑又寒冷,通常温度仅有2℃,而且这里的生物还要时刻面临1100个标准大气压的巨大水压,很难想象,在这样残酷的环境下,真的有生物存在吗?
人们在几次探索过程中,的确发现了生物,或许这就是大自然的奇妙之处吧。
水下1000~2000米,这里生活着熟知的虾、乌贼、章鱼、枪乌贼,还有抹香鲸等大型海兽类。
水下2000~3000米,这里生活着成群结队的大嘴琵琶鱼。
水下8000米的深处,这里生活着马里亚纳蜗牛鱼,它们长30公分,全身呈淡粉色,没有鳞片,前半身较大,后半身细长,跟蝌蚪的形状类似,整体看起来黏黏糊糊,此外还有深海琵琶鱼,深海龙鱼,斧头鱼(星光鱼),小飞象章鱼等,随着水下深度的增加,生物的模样也变得愈发丑陋,这也不能怪物种,毕竟环境太恶劣,活着就不错了。
值得一提的是,科学家在研究挑战者深渊的泥浆样本后,惊讶的发现里面还含有约200种不同的微生物,看来世界之大,的确无奇不有啊!
这些生物是如何存活的?
以前我们不知道,现在科学发达了,我们知道大气也有压力,为什么感觉不到,因为地球上的大气压力太小了,而且人类也已经习惯了。
换到水中,每下潜10米就会增加一个大气压的压力,按照挑战者深渊约11000米的深度来看,底部的生物要承受1100个标准大气压,而且液体和气体的压力是环绕着的,想要在如此高压下生活,要么用坚硬的材料硬抗,要么生物体内的压强足以抵消1100个标准大气压,这也是为什么深海鱼捕获上岸后,它们体内的器官会爆裂,同样的道理,我们在乘坐飞机时,舱内也需要加压。
根据研究的深海鱼样本来看,首先它们的头骨并不是完全闭合密封的,而是存在缝隙,恰巧就是这些缝隙有助于它们调节内外压力平衡。
其次,深海鱼的头骨并不坚硬,相反十分柔软,这是因为柔软的骨质更容易适应深海压强,而且深海鱼体内的氧化三甲胺(TMAO)是普通鱼类的3倍,在水下8200米以下,鱼类体内的蛋白质就会因压力变得扭曲,很容易造成形体扭曲后无法复原,而TMAO这种物质能帮助鱼类稳定蛋白质,更好的帮助它们对抗深海压力。
那么是不是这些鱼可以生活在3万米、5万米甚至更深的水下呢?
实则不然,分子承受的压力极限不同,即便是挑战者深渊中的鱼,也不可能无限制的生活在更深处,所以生物对压力的承受是有极限的。
还有个问题,就算深海鱼能抗住高压,可它们又是如何存活的呢?
在大家的印象中,越深的地方越贫瘠,事实的确如此,海平面以下20米和1万米,物种的丰富程度可谓天差地别,然而海底也不是绝对的生物禁区。
深海鱼除了吃点腐肉外,还可以从周围获取食物,这是因为海底存在大量火山热泉,2012年,英国科学家在加勒比海底发现一座海底热泉,周围生活着大量白色虾类,还有螃蟹和鱼。
这是因为海底火山会喷发矿物质,周围的嗜热菌只需要硫化氢,硫或者硫化铁等含硫无机物作为基础,就可以合成能量和含硫氨基酸,它们就等于是陆地上的植物,而旁边的鱼虾蟹则是陆地上的“食草动物”,它们以微生物为食,从而在恶劣的环境下存活下来,挑战者深渊中的生物也是如此,不过还是感叹,竟然有这么多生物能在约11000米的水下存活下来,大自然果然很奇妙!(文章内容来源于穆明M。)