深海生物

深海生物

深海生物指生活在大洋帶以下的生物。通常包括水深200米以下的全部水域,終年黑暗,陽光完全不能透入,鹽度高,壓力大,水溫低而恆定,水生植物不能生長,動物種類和數量非常貧乏,且大多屬碎屑性動物,只有少量肉食性動物,並隨海水深度增加而不斷減少。主要由棘皮動物海參、海膽、海百合、海星,甲殼動物蝦、蟹和深海魚類等組成。其生態特徵為:嘴特大,牙齒尖銳,眼睛或觸覺器官高度發達,身體柔軟而有滲透性,以便與外界壓力保持平衡,常有發光器官或發光組織, 水深超過2000米時,色澤較暗淡(如灰白或黑色)。

基本信息

介紹

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生活

在水深超過1000米處的海洋生物。包括微生物、無脊椎動物和魚類等。20世紀60年代以來,基於開發深海礦產和生物資源,以及利用深海棄置放射性廢物的需要,加之深海調查技術和設備不斷改進(如套用新的深海潛水球,水下電視攝像機,水中立體照相機,機械手,深海拖網和樣品保存技術等)對深海生物的研究,包括深海環境,深海生物的種群生態、生理、生化和適應機制等的研究不斷取得進展。如1977年發現了深海底熱泉口生物群落。

深海生物的研究始於19世紀初,由於研究條件的限制誤認為550米以下是無生命帶,因此,進展緩慢。1872~1876年,英國“挑戰者”號獲得了一批深海生物樣品,確證深海存在生物。此後,歐美一些國家相繼開展深海生物調查,美國於1930年用潛水球進行生態觀察,到20世紀中期已積界了許多有關深海生物的形態、分類和分布的研究資料。

深海生物深海生物
深海生物深海生物

深海環境特點

高壓

水深每增加10米約增加1個大氣壓,在1萬米的深淵,壓力為1000個大氣壓。

底層流速多很緩慢

底層速流多且很緩慢。

無光

不存在光合營養的植物。

低溫

除個別海域(如地中海)水溫較高外,深海水溫平均為1~3℃,最低可達-1.8℃。

鹽度高

鹽度較高(35‰)且變化小。

氧含量較豐富,

通常500~1000米水深處含氧量最低,其上下水層含氧量均較高。

沉積物多

深海生物圖片欣賞深海生物圖片欣賞

沉積物多為軟泥和粘土。

生物類型

深海生物按其生活方式可分為浮游、游泳和底棲三大類。

浮游生物

浮游生物浮游生物

由細菌、原生動物、腔腸動物、甲殼動物、毛顎動物等的一些種類組成,種類

和生物數量均較少。生物數量通常隨水深增加而明顯降低。太平洋千島-堪察加水域的中型浮游生物量,在200~400米水深處每立方米平均超過100毫克,但3000米以下卻不到1毫克。同一種浮遊動物,個體小時多生活在淺處,個體較大時生活在深處。如橈足類的海羽水蚤屬和光水蚤屬的一些種類,生活在2000米水深處個體最大可達17毫米,而隨著水深變淺,個體大小也隨之變小。深海浮遊動物多為雜食或肉食性。浮遊動物的垂直移動對營養物質的垂直轉送起著積極的作用。浮遊動物主要種類有:

橈足類橈足類

甲殼動物,最主要的是橈足綱如哲水蚤、真哲水蚤、海羽水蚤、光水蚤等屬的一些種類(最大個體可達17毫米)。其次還有糠蝦、磷蝦、端足和十足等目,以及介形綱的動物。

②腔腸動物,有缽水母和管水母等。它們生活史中沒有水螅型階段,個體一般較大,直徑可達25厘米,大多呈栗色和紫色,且能發光。

③橄欖綠細胞,長度為10~15微米的細胞。有的學者認為屬於鞭毛蟲。在3000~4000米水深處,此類細胞的密度仍可達25000~50000個/升。在有些浮游甲殼動物的腸道中也常可撿出,它們的來源尚不清楚。

游泳生物

在深海也有不少鰻魚,如哈氏囊咽魚和寬咽魚等。魚體細長,嘴特別大。有些鰻魚幼體上游到較淺的水層,成體時才回到深水。

吞鰻吞鰻

在深海魚類中,圓罩魚屬的個體數量最多,魚的個體小,長僅5~6厘米,頭大,暗褐色,其鰓可濾食浮遊動物。不成群,個

體之間約保持3米的距離。

章魚章魚

主要是魚類,其次為烏賊、章魚和蝦等。在1000多種大洋魚類中,生活在深水的約有150種。其中隸屬於角安康亞目的種類最多,約有80種。深海安康魚頭的背側有一柄狀的突起,頂部可發光,作誘餌和照明用。嘴大。雌魚體重可達6~8千克,雄魚僅重幾克。雄魚頭部鑽入雌魚的表皮吸取營養,並形成一個小裂,雌魚產卵期,雄魚產精子於袋中,以備授精。安康魚不成群,個體之間大約保持

30米的距離。

在深海近底層魚的種數比較多,個體也較大,如睡鯊體長可達7米,以掠食為生。有些深海魚常能吞食比自身大的食物。深海頭足類種類較少,有的章魚適應於深海生活,沒有眼睛。

底棲生物

深海底棲生物的生物量隨水深而降低。在水深2000~3000米處底棲生物種類多。隨水深的增加,其組成也發生變化,淺水種逐漸被深水種取代,通常200、3000和6000米處是轉折點。在萬米以上的深淵,仍有底棲生物,已發現的種類有:有孔蟲、海葵、多毛類、等足類、端足類、瓣鰓類和海參類等。

底棲生物底棲生物

①微型底棲生物,個體大小在2~40微米之間,主要生活在海底沉積物的表層。包括真菌、易變菌、類酵母細胞、肉足綱、吸管綱、纖毛蟲綱、有孔蟲等。據對北太平洋中部水深5498米處調查,在沉積物表層的個體數量約為每平方厘米24000個,而在0.5厘米沉積樣中僅為每平方厘米1150個。

②小型底棲生物,個體大小在42~1000微米之間,生活在同一水域,個體數約比微型底棲生物少3個數量級。小型底棲生物主要包括有孔蟲、海螅、渦蟲綱、線蟲動物門、腹毛動物門、動吻動物門、緩步動物門、寡毛綱、原環蟲、海蟎、介形類和猛水蚤目的一些種類。其中,線蟲是主要的種類,其個體數量多,約占動物總數的二分之一。

③大型底棲生物,個體大小在1000微米以上,包括無脊椎動物的大多數門類,如海綿、腔腸動物、星蟲、曳鰓蟲、腸鰓動物、螠蟲、環節動物、軟體動物、節肢動物、棘皮動物和須腕動物,以及少量脊索動物(如海鞘)和底棲魚類。

深海海綿體大(可達1米),且多具一插入底泥中的長柄。海葵能生活在水深達萬米的深淵,有的附生在其他動物身上,或築管棲息。

多毛類既是淺水,也是深水的重要底棲生物。在中太平洋西部深海採得的大型底棲生物共有8種,其中多毛類4種,即吻沙蠶、海蛹,以及小頭蟲科和縮頭蟲科各一種;其餘4種為美麗冠葉珊瑚、骨緣胡桃蛤、扇貝和一種鉤蝦亞目的動物。

深海生物深海生物

棘皮動物門的各綱均有深海種類,多數是底棲取食者,有的海星是肉食者,捕食有孔蟲、多毛類和軟體動物。在有機物較豐富的地方,海參往往是優勢種,且個體也大(有的可達0.5米)。生活在深海的海參,有的具葉狀的“足”,或具一排側乳頭,適於在軟泥上爬行。

深海的海鞘也營固著生活,有很長的柄,濾食,不形成群體。有的底棲魚,腹鰭和尾鰭長成棒狀,能在軟泥上支撐著身體或緩慢地移動,如一種深海狗母魚。

深海熱泉生物群落 1977年,美國伍茲霍爾海洋生物學實驗室的“阿爾文”潛水球在太平洋加拉帕戈斯群島東北300公里水深2550米處的斷裂帶發現了深海熱泉生物群落。這一帶海底水溫約20℃。生物很繁盛,有環節、甲殼、軟體、須腕動物和魚類等。其中大型的管棲蠕蟲狀須腕動物,管長可達5米,直徑4厘米,常成簇,密度可達每平方米15千克;大的蛤貝殼長達25厘米;還有腔腸動物、甲殼動物和魚類。1984年又在大西洋3200米的海底發現了類似的生物群落。這些群落的生物生長快。例如,蛤類的代謝速度比一般深海的蛤約快500倍,生長為成體所需的時間要快幾十倍。從海底噴出的熱水含有大量的啹S(HS-濃度超過1毫摩爾/升)。這些動物不僅本身有同化啹S的能力,它們還能依靠共生的硫磺細菌的化能合成作用,將啹S轉化為有機物:

O2+4啹S+CO2→【C啹O】+4S+3啹O沒有口、消化道和肛門的須腕動物,是靠體內共生細菌來提供營養物質的。

對環境的適應

深海生物深海生物

大多數深海動物沒有生殖季節,性成熟遲,一般產卵少,但卵黃

多,幼體孵出後即能獨立生活。有的魚幼體上浮到較淺的水層覓食,長大後才回到深水。

深海生物有適應高壓的機制,若將深海生物帶到水的表層往往立即死亡。

一般深海生物的食物來源是:從上層沉降的生物死體、碎屑,微生物化能合成產生的有機物和其他深海生物等。由於食物少、溫度低,所以包括細菌在內的深海生物代謝速率(氧耗)低,生長也很慢。深海生物視覺大多不發達,但嗅覺卻很靈敏,曾將一些死魚投放到菲律賓海溝水深9605米處6小時40分鐘後,已引來一群端足類,有的魚已被吃的僅剩下魚骨。許多深海魚類口大,能吞食比自己還大的食物。還有許多深海生物(包括許多種魚,以及海星、海參、海筆、海葵等)能發光。這不但有作為誘餌和驚嚇敵人的作用,還能作為同類互相辨識的標記。

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