宮乃斌

有史以來(lái)，人們一直傳說(shuō)深海里一片死寂，沒有任何生物，只有無(wú)邊的黑暗。由于受科技發(fā)展水平所限，過(guò)去誰(shuí)也沒親身下去過(guò)，大家也就對(duì)此說(shuō)法堅(jiān)信不移。

1818年，探索北極的約翰·羅斯爵士從1800米深處的海中取回部分海底沉積物，從中發(fā)現(xiàn)了蠕蟲。上面的傳說(shuō)才開始受到質(zhì)疑。1955年前后，在中南美洲的太平洋外海，發(fā)生了多起大型抹香鯨被處在近千米深的海底電纜纏死的事件。由于那時(shí)的海底電纜只是松松地布置在海底。人們據(jù)此猜測(cè)，抹香鯨一定是在緊貼海底搜尋獵物時(shí)意外遭遇不幸。

奇怪：的是，這些死去的抹香鯨身上大都帶有條狀傷痕，條狀傷痕上又分布著多個(gè)圓形傷疤。這些奇異的圖案令人百思不得其解。后來(lái)人們才恍然大悟：那些條狀和圓形傷疤恰恰和大王烏賊的觸手及吸盤吻合。它們想必是抹香鯨惡戰(zhàn)大王烏賊時(shí)的傷痕。抹香鯨的體重可達(dá)70噸，大王烏賊連同觸手總長(zhǎng)可達(dá)15米以上。兩者死纏惡斗之慘狀由此可見一斑。人們因此才確切知道，深海里同樣有大量的動(dòng)物生生不息。

不過(guò)迄今為止，目睹過(guò)深海真容的幸運(yùn)兒實(shí)在是少之又少。曾下潛到最深的馬里亞納海溝的，只有瑞士的皮卡德教授等二人。

因此，詭秘的深海之于人類，仍然是一團(tuán)迷霧。

漆黑的永夜

自從地球上出現(xiàn)海洋，深海便處于黑暗、高壓和低溫之中，亙古不變。

與被陽(yáng)光照耀到的海面完全不同，大海深處沒有日夜和四季之分，有的只是永遠(yuǎn)的冰冷和漆黑。究其原因，是因?yàn)樘?yáng)輻射的電磁波很快被上層海水所吸收?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)范圍在390－770納米之間。其中波長(zhǎng)為622－770納米的紅光在海面下不足百米處就被完全吸收。然后是597－622納米的橙色光、577－597納米的黃色光和492－577納米的綠色光陸續(xù)消失。到了水深300米處，只剩下455－492納米的藍(lán)靛色光和390－455納米的紫色光還依稀存在。繼續(xù)向下，即使海水非常清澈，在水深不足600米處，紫色光也徹底消失。再往下就只有永遠(yuǎn)的黑暗了。

沒有了光照，深海也就失去了太陽(yáng)的熱量供給。與此同時(shí)，北冰洋和南極周圍冷冰冰的海水卻源源不斷地沉入深海。雖然墨西哥灣暖流流過(guò)深海，許多海底火山口和熱泉也會(huì)帶來(lái)不少溫暖，但對(duì)于約占地球表面一半的深海而言，這些熱量實(shí)在是杯水車薪。因此，全球的深海大都冰冷刺骨，水溫只有0－1℃。

至于海底的壓力，水深每增加10米，就增加0.96個(gè)大氣壓。馬里亞納海溝深1.1萬(wàn)米，該處的壓力接近1100個(gè)大氣壓，也就是說(shuō)那里每平方厘米的壓力超過(guò)1噸。即使在水深3000米處，壓力也已經(jīng)達(dá)到288千克／平方厘米。換句話說(shuō)，所有存在于深海之中的物體或生物，都必須能承受住如此巨大的壓力。乍聽起來(lái)，是不是有點(diǎn)匪夷所思?

不過(guò)能攬瓷器活兒的，必有金剛鉆。深海生物之所以能夠悠然自得來(lái)去自由，一是因?yàn)槠浔砥せ蝮w膜滲透性良好、體內(nèi)組織充滿了水分，使體內(nèi)外的壓力平衡；二是因?yàn)槠浼∪夂屠w維組織柔韌而富有彈性，抵消了強(qiáng)大的壓力。巨大的壓力可以把剛性的金屬破壞，卻不能把橡膠板壓碎，就是這個(gè)道理。

但是，依靠魚鰾在水中浮沉的魚類如果急速上升，會(huì)導(dǎo)致組織膨脹破裂乃至死亡。潛水員在水中如果上升過(guò)快則會(huì)得潛水病甚至氮中毒，所以他們必須進(jìn)高壓艙緩慢減壓。然而同是溫血哺乳動(dòng)物的鯨卻為何可以急速升潛自如?至今無(wú)人能對(duì)此給出合理解釋。

生命的搖籃

如此冰冷、高壓、漆黑的深海，卻極可能是地球生命的搖籃。

關(guān)于生命的起源，20世紀(jì)20年代有人提出過(guò)一種假說(shuō)。該假說(shuō)認(rèn)為，原始海洋里存在著由有機(jī)分子構(gòu)成的“原始湯”，生命就起源于這種“原始湯”。然而，此類有機(jī)分子如何誕生?生命又如何從“原始湯”里飄然而出?無(wú)人能說(shuō)清。

后來(lái)，科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到：氨基酸是構(gòu)成有機(jī)體的最主要成分，氮又是氨的最基本成分；因此，氮怎樣轉(zhuǎn)變成氨，就成為生命起源中最重要的一環(huán)。

1979年，美國(guó)科學(xué)家比肖夫博士在太平洋2500米深接近海底處，首先發(fā)現(xiàn)了海底熱泉。這些位于海底深處的噴泉，噴出來(lái)的熱水有白、黑、黃等顏色。噴泉熱氣騰騰，煙霧繚繞，煙囪林立。煙囪周圍生存著許多奇異的生物。熱泉附近各種礦物質(zhì)極其豐富，有的熱泉水溫竟達(dá)400℃左右。2500米深處的海水壓力為240兆帕。

1998年，美國(guó)卡內(nèi)基研究所的科學(xué)家黑普通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在高溫和高壓下，利用金屬礦物質(zhì)作為催化劑，氮分子可以與氫發(fā)生還原反應(yīng)、生成由1個(gè)氮原子和3個(gè)氫原子組成的具有活性的氨分子。更妙的是：反應(yīng)條件為300-800℃的溫度、100-400兆帕的壓力，這也正是海底熱泉的典型環(huán)境。也就是說(shuō)，氮分子向氨分子轉(zhuǎn)換的一環(huán)，很可能就發(fā)生在溶解了大量礦物質(zhì)的海底熱泉周圍。

該實(shí)驗(yàn)為海底熱泉生命起源說(shuō)提供了有力的證據(jù)，動(dòng)搖甚至徹底顛覆了美國(guó)著名科普作家蕾切爾·卡森在《海洋傳》里的斷言：“深海非但不是生命的起源地，而且極可能近代才有生物移居進(jìn)來(lái)。生命在淺海、海濱甚至河流沼澤繁衍之時(shí)，地球上仍有兩大生命的禁地：一個(gè)是大陸，另一個(gè)就是深海?！?/p>

2007年，中國(guó)和美國(guó)地質(zhì)學(xué)家從河北的硫化物礦石中，找到了一些14.3億年前的深海微生物化石。借助于電子顯微鏡，研究人員發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成為化石的球狀和絲狀細(xì)菌。這些古老細(xì)菌極端嗜熱，繁衍于海底黑煙囪周圍的高溫、高壓礦液中。這一發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證明了生命起源于海底。

史前生物留守處

鑒于深海的神秘與亙古不變，許多科學(xué)家認(rèn)為，多種史前生物可能就潛伏于此。事實(shí)上也的確如此。

腔棘魚的發(fā)現(xiàn)最有說(shuō)服力。1938年圣誕節(jié)前夕，南非羅茲大學(xué)的解剖學(xué)助教拉蒂邁小姐在漁民的筐里發(fā)現(xiàn)了一條極為奇特的藍(lán)魚。該魚身長(zhǎng)1.5米，頭部巨大，鱗上有棘狀突起，所有的鰭都長(zhǎng)在四肢般的附肢上。屬于腔棘魚目矛尾魚科的唯一種。有人認(rèn)為，它正是陸上四足脊椎動(dòng)物起源于魚形脊椎動(dòng)物的活化石。

腔棘魚是個(gè)十分古老的魚種，生活在大約3.5億年前。早在白堊紀(jì)前期就從地球上消失了。人類此前只發(fā)現(xiàn)過(guò)它們的化石。拉蒂邁首次發(fā)現(xiàn)活體腔棘魚之后，直到1952年，人們才捕獲到第二條腔棘魚。1982年，科摩羅政府贈(zèng)送給我國(guó)一尾腔棘魚浸制標(biāo)本作為珍貴的禮物。

皺鰓鯊的發(fā)現(xiàn)則是又一例證。它是1-4億年前的遠(yuǎn)古物種，人們以前僅在意大利的上新世和小安地列斯群島的第三紀(jì)地層中發(fā)掘過(guò)其化石。想不到它依然生活在當(dāng)今的深海。皺鰓鯊的樣子很像4億年前的古鯊——枝齒鯊。其體形似鰻，眼睛無(wú)瞬膜，三叉棘狀牙齒、較小的背鰭、圓嘴、6對(duì)鰓孔。與現(xiàn)代鯊魚有明顯區(qū)別。目前捕獲皺鰓鯊的海域包括挪威、日本和美國(guó)外海，可見其在太平洋和大西洋深海都有分布。但皺鰓鯊數(shù)量極少，全世界至今捕獲的總

量不到60條。

侏羅蝦是生活于侏羅紀(jì)時(shí)的一種蝦。這種長(zhǎng)著10條腿、狀似龍蝦的史前蝦被認(rèn)為在6000萬(wàn)年前即已滅絕。不過(guò)在1975年和2005年，科學(xué)家在海底兩次發(fā)現(xiàn)了這種活蝦，令人驚異。

1976年，美國(guó)羅格斯大學(xué)的羅納博士和同事們?cè)诤５着恼?，偶然發(fā)現(xiàn)了一種具有許多類似蜂巢的六角形小孔的活物。兩年后，科學(xué)家將其命名為“不明無(wú)脊椎動(dòng)物”。后來(lái)，借助于“亞特蘭蒂斯號(hào)”科考船上的深海潛艇，羅納拍到了上千張照片，證實(shí)了這種活化石的存在。它們是世界上最古老的生物之一，盡管我們還木知其為何方神圣。

實(shí)際上，科學(xué)界對(duì)深海的期待遠(yuǎn)不止于此。大家早已做好迎接更多發(fā)現(xiàn)的心理準(zhǔn)備。如果某一天，有人從深海捕捉到了一條蛇頸龍或者巨齒鯊，無(wú)人會(huì)感到不可思議。他們可能會(huì)說(shuō)：哇噻!原來(lái)如此!

生物進(jìn)化博物館

由于黑暗、高壓、低溫與亙古穩(wěn)定的獨(dú)特環(huán)境，深海海相地層沉積物中必然保留了從最低級(jí)到最頂級(jí)最完整、豐度最高的生物化石。甚至可以說(shuō)，地球上所有“到此一游”過(guò)抑或曾經(jīng)生活過(guò)的水生甚至部分陸生生物，都可能在深海中留有化石或蛛絲馬跡，至少留有基因化石。深?？胺Q是一座巨大的生物進(jìn)化博物館。

不過(guò)，鑒于地球的滄桑巨變，有些深海地殼上升成了陸地；有些陸地凹陷成了深海；有些則反復(fù)上升、凹陷了多次。當(dāng)然，不少海盆亙古至今依然是深海。

深海上升為陸地，會(huì)把沉積在海底的各種化石呈現(xiàn)在我們面前，而且為發(fā)掘提供了方便。前述14.3億年前深海微生物化石的發(fā)現(xiàn)就得益于海陸變遷。2002年，德國(guó)古生物學(xué)家在墨西哥挖掘出的完整“海洋霸主”化石，也得益于此?！昂Ｑ蟀灾鳌斌w長(zhǎng)20米左右、體重超過(guò)50噸，僅頭蓋骨就有小轎車大小。它們生活于侏羅紀(jì)時(shí)代，以古鯊和魚龍為食，是迄今地球上最龐大的食肉動(dòng)物。

我國(guó)1984年發(fā)現(xiàn)的距今5.3億年的澄江泥巖化石群、2007年發(fā)現(xiàn)的距今2.4億年的羅平層巖化石群以及加拿大布爾吉斯頁(yè)巖化石群等，就都是海陸變遷后、大自然呈現(xiàn)給人類的海洋生態(tài)群落化石寶庫(kù)。澄江泥巖中的藻類、?？?、櫛水母、體長(zhǎng)1米的奇蝦、舌形貝、軟舌螺等各種動(dòng)物化石門類齊全、形態(tài)原始、個(gè)體完整。羅平層巖中的植物、菊石、真顎魚、弓鰭魚、龍魚、魚龍等化石生物鏈完整、保存精美細(xì)膩，令人嘆為觀止。

依然蘊(yùn)藏在深海底的生物化石，肯定更豐富更系統(tǒng)更完整。1997年，一位地質(zhì)學(xué)家在大西洋的北海尋找石油時(shí)，在2615米深的海底，“順便”發(fā)現(xiàn)了一塊生活于2億年前的板龍化石。鑒于深海挖掘極其困難，費(fèi)用又極其昂貴，迄今為止無(wú)人嘗試過(guò)，人們因此也就無(wú)法揭開隱藏在海底的無(wú)窮奧秘。不過(guò)也正因?yàn)槿绱?，深海海底這座生物進(jìn)化博物館才得以保存并將繼續(xù)幸存下去。

除去陸地和淺海，地球表面的大約一半是籠罩著墨一般黑暗的深海。請(qǐng)想想，在我們這個(gè)星球上，除了地心，何處會(huì)比深海更詭秘?

[責(zé)任編輯]趙菲