问题

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?

回答
海底是一个神秘而迷人的世界,它并不是你想象中那样绝对的黑暗和寂静。随着深度的增加,它呈现出截然不同的景象,孕育着种类繁多的奇特生命。

让我们一起潜入深海,一探究竟:

一、 光线的变化:从明亮到极致黑暗

近海(阳光照射区,也称“透光带”): 在离海岸不远,水深不到200米的地方,阳光仍然能够穿透水体。这个区域是海洋中最生机勃勃的地方之一。你可以看到清澈的海水,阳光在海面上跳跃,穿过水层,将海底染成一片斑斓的色彩。珊瑚礁、海草床在这里繁盛,成为各种海洋生物的家园。
中层(弱光带): 当深度超过200米,阳光的强度开始明显减弱。大部分的红光和黄光会被水吸收,只剩下蓝光和绿光能够继续向下穿透。这个区域的光线已经非常微弱,但并非完全黑暗。一些海洋生物在这里已经发展出了适应微光的视觉能力,比如拥有大眼睛的鱼类。
深层(无光带): 超过1000米之后,阳光就完全消失了。这里是绝对的黑暗,伸手不见五指。然而,这并不意味着海洋深处就没有光了。许多生活在无光带的生物,自身能够发出生物冷光,用于吸引猎物、交流、或者在黑暗中导航。这种生物发出的光芒,如同点点星辰,在漆黑的海水中闪烁,构成一幅奇幻的景象。

二、 海底的形态:千姿百态的地貌

海底并非平坦一片,它拥有极其复杂多样的地貌,就像陆地一样:

大陆架: 延伸自大陆边缘的平缓海底区域,水深相对较浅,是海洋中最富饶的渔场之一。
大陆坡: 连接大陆架和深海平原的陡峭斜坡,是地质活动活跃的区域。
海盆: 深邃而广阔的海底平原,是海洋的主体。这里可能会有巨大的海沟,比如地球上最深的海沟——马里亚纳海沟。
海山: 海底火山喷发形成的孤立山丘,许多海山是珊瑚和其他海洋生物的栖息地。
洋中脊: 地球板块扩张的边界,是新的海底地壳形成的地方,这里充满了海底热泉和独特的生态系统。
海底峡谷: 像陆地上的峡谷一样,深切海底的通道,通常是由海底浊流侵蚀形成。

三、 海底的声音:并非绝对寂静

很多人认为海底是寂静无声的,但这并不完全正确。虽然海浪的声音在深海是听不到的,但海洋中充满了各种各样的声音:

生物的声音: 海洋生物会发出各种声音,例如鲸鱼和海豚的歌声和哨声,鱼类的嘎嘎声和咕噜声,以及虾和蟹拍打甲壳发出的咔嚓声。这些声音在海水中传播得更远,是它们交流和生存的重要方式。
地质活动的声音: 海底火山喷发、地震以及海底热泉活动都会产生声音。
人为活动的声音: 船舶的引擎声、声纳探测以及水下工程作业也会产生噪音。

只是这些声音的传播方式和频率与我们熟悉的陆地声音有所不同,并且由于水的密度和压力,一些声音在不同深度会有不同的感受。

四、 生活在海底的生物:奇特与多样

海底的生物种类繁多,它们为了适应不同的环境,进化出了令人惊叹的形态和习性:

1. 阳光照射区(透光带):

珊瑚礁: 珊瑚礁是海底最重要的生态系统之一,由无数微小的珊瑚虫分泌碳酸钙形成。这里色彩斑斓,生活着种类繁多的鱼类,如小丑鱼、鹦鹉鱼、蝴蝶鱼等。还有各种无脊椎动物,如海葵、海星、海胆、章鱼、乌贼等。
海草床: 海草是海底的“草坪”,为海牛、海龟等提供食物,也为鱼类提供庇护所。
大型海洋哺乳动物: 鲸鱼、海豚、海豹等会在这片区域活动和觅食。
浮游生物: 漂浮在水中的微小生物,包括浮游植物(如藻类)和浮游动物(如桡足类),是海洋食物链的基础。

2. 中层(弱光带):

发光生物: 为了适应微弱的光线,许多生物进化出了生物发光的能力。例如,灯笼鱼的腹部有发光器,可以吸引猎物或同类。鱿鱼和章鱼也能通过改变皮肤的色素和发光来伪装和交流。
大型眼鱼: 拥有巨大的眼睛,以便捕捉微弱的光线。
箭鱼和旗鱼: 这些速度极快的掠食者,能够快速游弋于弱光区域捕食。
磷虾和鱿鱼: 构成巨大的垂直迁徙群落,白天聚集在中层,夜晚会迁徙到表层觅食。

3. 深层(无光带):

深海是生命适应极端环境的极致体现。这里的生物必须克服巨大的压力、极低的温度、缺乏阳光以及稀少的食物。

anglerfish (鮟鱇鱼): 最具代表性的深海生物之一。雌性鮟鱇鱼头上有一个由背鳍演化而来的“钓竿”,末端有一个发光器(由共生细菌提供),用来吸引好奇的猎物。它们通常体型较小,以捕食比自己小的鱼类为生。雄性鮟鱇鱼更小,并且常常寄生在雌性身上,靠雌性的血液生存。
viperfish (蝰鱼): 拥有巨大的牙齿,可以吞下比自己体型还大的猎物。它们的胃可以极度扩张,并且身体侧面有发光器。
goblin shark (哥布林鲨): 拥有长而扁平的吻部,以及突出的下颚,能够弹出捕捉猎物。它们是现存最古老的鲨鱼之一。
bioluminescent jellyfish and squid (发光水母和鱿鱼): 它们通过身体发出的冷光来吸引猎物,或者吓退捕食者。
tubeworms (管状蠕虫): 生活在海底热泉附近,它们没有嘴巴和消化系统,而是依靠身体内的共生细菌来转化海底热泉喷出的化学物质为能量。
vampire squid (吸血鬼乌贼): 这种奇特的生物拥有黑色的眼睛、红色的身体和身上遍布的刺状触手,在遇到危险时会像斗篷一样将自己包裹起来。
blobfish (水滴鱼): 它们生活在极深的海洋中,身体呈凝胶状,这有助于它们在巨大的压力下保持浮力。当它们被捕捞到水面时,由于压力骤减,身体会变形,看起来像一块“融化的果冻”。

总结:

海底是一个充满生机、变幻莫测的世界。它不是绝对的黑暗,也不是绝对的寂静。随着深度的变化,光线逐渐消失,但生命以各种奇特的方式适应了黑暗,并利用生物发光创造出属于自己的光明。海底的地貌极其多样,孕育了无数令人惊叹的生物,它们在严酷的环境中顽强地生存着,展现着生命的无限可能。每一次对海底的探索,都像是在揭开宇宙中最神秘的面纱,总有新的惊喜等待着我们去发现。

网友意见

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请勿转载,因为照片大都是自己亲身在海底拍的照片,拿命换的!

说在前面的话:其实深海海底大部分情况下并没有这么多千奇百怪的生物的,越深的海底生物越少。只有在热液区,产油区等特殊地区才有比较丰富的生物群落。我这里的都是在产油区海底拍的,不能代表全部海域。

前方高能预警,全是大图,下载需谨慎

因为我老板的项目经常坐Alvin去海底逛,啊不,是科学研究并采样!我就屁颠屁颠的一起去了海底。Alvin是美国海军建造的深海载人潜水器(注意不是潜艇),交给美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)管理Alvin。

海底的样子大家从前以为就是很无聊的,只有海底沉积物的一马平川。直到1850年,在大西洋下有山脊的推论首先由马修·方丹·莫里(Matthew Fontaine Maury)提出,到1925年,才有声纳研究证明了此山脊的存在。现在大家都知道海底有火山(很多都是活火山),有海沟,有热液区,当然最主要的,还是沉积物。

(图片来源及介绍:

southwillard.com/page/9

一开始入海的时候,看到海水就在身边的窗户外晃啊晃,挺刺激的。我是个不会游泳的旱鸭子(不要问我学海洋的为什么不会游泳!掉到海里就等死吧,我宁愿5分钟死掉也不想坚持4小时死掉。。。)然后Alvin慢慢下潜,外面的水从浅蓝到深蓝到黑色,完完全全的黑!然后就突然看到发荧光的藻类还是水母什么的,特 别 漂 亮!有点像漂流Pi那个里面的场景,但是荧光比较稀疏。接着就什么也看不到,比较无聊的下潜了快两小时。真是黑,非常黑!一直到了海底2000多米的地方,pilot才把潜水器周围的强力探照灯打开。周围顿时一片明亮!看外面有很多海雪飘下来,在灯光照射下很像冬天在下雪。周围特别安静,当然啦,我们在潜水器里面,周围有啥声音也基本听不到。不过那种宁静的感觉我一辈子都记得。真的是能感到与世无争四个字。有时候会恍然觉得我们三个是世上仅存的人类那种感觉,比较傻,哈哈!

然后就迫不及待的端起相机四处寻找。海底的生物,很多人都会想到怪兽啊,大王乌贼啊什么的,其实要是真遇到也算是运气好啊!海底大型生物的密度是很低的,因为海底的物资真是远没有表面丰富,主要是海面有阳光提供能量,而海底生物主要聚集在热液区,火山口等能提供化学能量的地方。怪兽只不过是一些我们没有见过的生物,网上广为流传的海底灯笼鱼(鮟鱇鱼)的照片真是太夸张了,没有比例尺,大家都想象成大怪物。其实成年鱼体长仅仅在10厘米到1米之间(来源Wikipedia,我没有研究,不是搞渔业的)。

关于巨型乌贼TED talk专门有一期是“我们怎样找到巨型乌贼的?”,演讲人 Edith Widder。视频没法放上来,截个图吧。这是首次在深海拍到活的大王乌贼。有些大王乌贼长达十几米。目前的研究结果是巨型乌贼存在的海域很窄,而且有特定的捕食目标,所以我们下潜也不用过于担心。


如果说一般沉积物地区像找不到生物的“沙漠”,热液区简直可以算是海底的“热带雨林”,有管状蠕虫,有白色的虾和大螃蟹(没有自身色素),有盲鱼(眼睛已经退化),最重要的是有很多细菌。因为所有能量都是先由细菌从热液中获得,然后通过进食关系,形成了一个小的生态系统。下面这张图是网络上找的,地址不记得了。。。橘红色的那些就是细菌垫(bacterial mat)细长的是管状蠕虫。

还有各式各样的鱼,虾,海绵,深海珊瑚,水母等等。我知道你们想看图,放一些墨西哥湾的海底图片吧,也是我的博士项目。墨西哥湾是产油地区,很多能利用石油成分的生物生存在此。

最好玩的是,我们所在的地方是个brine seep,也就是海底的盐湖,因为盐分比周围海水高四倍左右,能明显看到seep的边界。这样就很神奇的在海底看到“小溪”,“河流”“盐湖”什么的!

多说几句Alvin。2013年改造之前可以到达海平面下4500m的地方,后来那个拍了“阿凡达”的Cameron不是很牛逼的去了马里亚纳海沟么,不是一万多米么,无所谓啦,重点是大导演财大气粗啊,从海底回来以后就把他的战舰捐给WHOI,旧的Alvin就升级成新版理论上能到6000多米海底的潜水器了(感谢

@B Cheng

的提醒)。Alvin几乎是全世界深海潜水器的母版,不管是日本的,还是现在中国的“蛟龙号”,基本都是照搬了Alvin的设计。中国的驾驶员也曾经在Alvin上参观过。和Alvin的驾驶员混的很熟以后,他们告诉我日本人最坏了,不仅参观潜水器还晚上偷图纸,哈哈,不知道是真的假的。真心佩服Cameron,一个人下去需要很强的心理承受能力,尤其是考虑到艺术生有喜欢胡思乱想的习惯的前提下~~

更多图片

上面这只可爱的“小飞象”章鱼不是我拍的,源自ECOGIG去年夏天的海底多样性考察。

顺手贴张Alvin的照片吧,虽然只要大家百度或Google一下会有N多更好的照片

1月6号更新开始

(照片源自:Dr. Ian MacDonald)

(照片源自:Dr. Ian MacDonald)

(照片源自:Dr. Ian MacDonald)

(照片源自:Dr. Ian MacDonald)

(照片源自:Ocean Exploration Trust and ECOGIG)

(照片源自:Ocean Exploration Trust and ECOGIG)

(照片源自:Ocean Exploration Trust and ECOGIG)

(照片源自:Ocean Exploration Trust and ECOGIG)

更多关于潜水器的原理和结构知识,请看我的另一个答案,这里就不赘述了

为什么詹姆斯・卡梅隆团队的深潜器达到万米,蛟龙号只有 7000 米? - 梅洋汤的回答

很多好心人提醒我小心保护版权,在此谢过提醒。我在所有图片上只是象征性的打了水印,虽然知道国内完全无法避免抄袭和剽窃,我还是愿意让更多的人看到这些大众难得有机会见到的资料和图片。毕竟国内的科普太贫乏,也许今天有父母给小朋友看了这些图片,过二十年中国就能有最杰出的海洋学家。这也是我不删图片的动力之一。再次感谢。

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