诡秘的深海

    
    有史以来，人们一直传说深海里一片死寂，没有任何生物，只有无边的黑暗。由于受科技发展水平所限，过去谁也没亲身下去过，大家也就对此说法坚信不移。
    1818年，探索北极的约翰•罗斯爵士从1800米深处的海中取回部分海底沉积物，从中发现了蠕虫。上面的传说才开始受到质疑。1955年前后，在中南美洲的太平洋外海，发生了多起大型抹香鲸被处在近千米深的海底电缆缠死的事件。由于那时的海底电缆只是松松地布置在海底。人们据此猜测，抹香鲸一定是在紧贴海底搜寻猎物时意外遭遇不幸。
    奇怪的是，这些死去的抹香鲸身上大都带有条状伤痕，条状伤痕上又分布着多个圆形伤疤。这些奇异的图案令人百思不得其解。后来人们才恍然大悟：那些条状和圆形伤疤恰恰和大王乌贼的触手及吸盘吻合。它们想必是抹香鲸恶战大王乌贼时的伤痕。抹香鲸的体重可达70吨，大王乌贼连同触手总长可达15米以上。两者死缠恶斗之惨状由此可见一斑。人们因此才确切知道，深海里同样有大量的动物生生不息。
    不过迄今为止，目睹过深海真容的幸运儿实在是少之又少。曾下潜到最深的马里亚纳海沟的，只有瑞士的皮卡德教授等二人。
    因此，诡秘的深海之于人类，仍然是一团迷雾。
    漆黑的永夜
    自从地球上出现海洋，深海便处于黑暗、高压和低温之中，亘古不变。
    与被阳光照耀到的海面完全不同，大海深处没有日夜和四季之分，有的只是永远的冰冷和漆黑。究其原因，是因为太阳辐射的电磁波很快被上层海水所吸收。可见光的波长范围在390－770纳米之间。其中波长为622－770纳米的红光在海面下不足百米处就被完全吸收。然后是597－622纳米的橙色光、577－597纳米的黄色光和492－577纳米的绿色光陆续消失。到了水深300米处，只剩下455－492纳米的蓝靛色光和390－455纳米的紫色光还依稀存在。继续向下，即使海水非常清澈，在水深不足600米处，紫色光也彻底消失。再往下就只有永远的黑暗了。
    没有了光照，深海也就失去了太阳的热量供给。与此同时，北冰洋和南极周围冷冰冰的海水却源源不断地沉入深海。虽然墨西哥湾暖流流过深海，许多海底火山口和热泉也会带来不少温暖，但对于约占地球表面一半的深海而言，这些热量实在是杯水车薪。因此，全球的深海大都冰冷刺骨，水温只有0－1℃。
    至于海底的压力，水深每增加10米，就增加0.96个大气压。马里亚纳海沟深1.1万米，该处的压力接近1100个大气压，也就是说那里每平方厘米的压力超过1吨。即使在水深3000米处，压力也已经达到288千克／平方厘米。换句话说，所有存在于深海之中的物体或生物，都必须能承受住如此巨大的压力。乍听起来，是不是有点匪夷所思?
    不过能揽瓷器活儿的，必有金刚钻。深海生物之所以能够悠然自得来去自由，一是因为其表皮或体膜渗透性良好、体内组织充满了水分，使体内外的压力平衡；二是因为其肌肉和纤维组织柔韧而富有弹性，抵消了强大的压力。巨大的压力可以把刚性的金属破坏，却不能把橡胶板压碎，就是这个道理。
    但是，依靠鱼鳔在水中浮沉的鱼类如果急速上升，会导致组织膨胀破裂乃至死亡。潜水员在水中如果上升过快则会得潜水病甚至氮中毒，所以他们必须进高压舱缓慢减压。然而同是温血哺乳动物的鲸却为何可以急速升潜自如?至今无人能对此给出合理解释。
    生命的摇篮
    如此冰冷、高压、漆黑的深海，却极可能是地球生命的摇篮。
    关于生命的起源，20世纪20年代有人提出过一种假说。该假说认为，原始海洋里存在着由有机分子构成的“原始汤”，生命就起源于这种“原始汤”。然而，此类有机分子如何诞生?生命又如何从“原始汤”里飘然而出?无人能说清。
    后来，科学家们认识到：氨基酸是构成有机体的最主要成分，氮又是氨的最基本成分；因此，氮怎样转变成氨，就成为生命起源中最重要的一环。
    1979年，美国科学家比肖夫博士在太平洋2500米深接近海底处，首先发现了海底热泉。这些位于海底深处的喷泉，喷出来的热水有白、黑、黄等颜色。喷泉热气腾腾，烟雾缭绕，烟囱林立。烟囱周围生存着许多奇异的生物。热泉附近各种矿物质极其丰富，有的热泉水温竟达400℃左右。2500米深处的海水压力为240兆帕。
    1998年，美国卡内基研究所的科学家黑普通过实验发现，在高温和高压下，利用金属矿物质作为催化剂，氮分子可以与氢发生还原反应、生成由1个氮原子和3个氢原子组成的具有活性的氨分子。更妙的是：反应条件为300-800℃的温度、100-400兆帕的压力，这也正是海底热泉的典型环境。也就是说，氮分子向氨分子转换的一环，很可能就发生在溶解了大量矿物质的海底热泉周围。
    该实验为海底热泉生命起源说提供了有力的证据，动摇甚至彻底颠覆了美国著名科普作家蕾切尔•卡森在《海洋传》里的断言：“深海非但不是生命的起源地，而且极可能近代才有生物移居进来。生命在浅海、海滨甚至河流沼泽繁衍之时，地球上仍有两大生命的禁地：一个是大陆，另一个就是深海。”
    2007年，中国和美国地质学家从河北的硫化物矿石中，找到了一些14.3亿年前的深海微生物化石。借助于电子显微镜，研究人员发现已经成为化石的球状和丝状细菌。这些古老细菌极端嗜热，繁衍于海底黑烟囱周围的高温、高压矿液中。这一发现进一步证明了生命起源于海底。
    史前生物留守处
    鉴于深海的神秘与亘古不变，许多科学家认为，多种史前生物可能就潜伏于此。事实上也的确如此。
    腔棘鱼的发现最有说服力。1938年圣诞节前夕，南非罗兹大学的解剖学助教拉蒂迈小姐在渔民的筐里发现了一条极为奇特的蓝鱼。该鱼身长1.5米，头部巨大，鳞上有棘状突起，所有的鳍都长在四肢般的附肢上。属于腔棘鱼目矛尾鱼科的唯一种。有人认为，它正是陆上四足脊椎动物起源于鱼形脊椎动物的活化石。
    腔棘鱼是个十分古老的鱼种，生活在大约3.5亿年前。早在白垩纪前期就从地球上消失了。人类此前只发现过它们的化石。拉蒂迈首次发现活体腔棘鱼之后，直到1952年，人们才捕获到第二条腔棘鱼。1982年，科摩罗政府赠送给我国一尾腔棘鱼浸制标本作为珍贵的礼物。
    皱鳃鲨的发现则是又一例证。它是1-4亿年前的远古物种，人们以前仅在意大利的上新世和小安地列斯群岛的第三纪地层中发掘过其化石。想不到它依然生活在当今的深海。皱鳃鲨的样子很像4亿年前的古鲨——枝齿鲨。其体形似鳗，眼睛无瞬膜，三叉棘状牙齿、较小的背鳍、圆嘴、6对鳃孔。与现代鲨鱼有明显区别。目前捕获皱鳃鲨的海域包括挪威、日本和美国外海，可见其在太平洋和大西洋深海都有分布。但皱鳃鲨数量极少，全世界至今捕获的总量不到60条。
    侏罗虾是生活于侏罗纪时的一种虾。这种长着10条腿、状似龙虾的史前虾被认为在6000万年前即已灭绝。不过在1975年和2005年，科学家在海底两次发现了这种活虾，令人惊异。
    1976年，美国罗格斯大学的罗纳博士和同事们在海底拍照，偶然发现了一种具有许多类似蜂巢的六角形小孔的活物。两年后，科学家将其命名为“不明无脊椎动物”。后来，借助于“亚特兰蒂斯号”科考船上的深海潜艇，罗纳拍到了上千张照片，证实了这种活化石的存在。它们是世界上最古老的生物之一，尽管我们还木知其为何方神圣。
    实际上，科学界对深海的期待远不止于此。大家早已做好迎接更多发现的心理准备。如果某一天，有人从深海捕捉到了一条蛇颈龙或者巨齿鲨，无人会感到不可思议。他们可能会说：哇噻!原来如此!
    生物进化博物馆
    由于黑暗、高压、低温与亘古稳定的独特环境，深海海相地层沉积物中必然保留了从最低级到最顶级最完整、丰度最高的生物化石。甚至可以说，地球上所有“到此一游”过抑或曾经生活过的水生甚至部分陆生生物，都可能在深海中留有化石或蛛丝马迹，至少留有基因化石。深海堪称是一座巨大的生物进化博物馆。
    不过，鉴于地球的沧桑巨变，有些深海地壳上升成了陆地；有些陆地凹陷成了深海；有些则反复上升、凹陷了多次。当然，不少海盆亘古至今依然是深海。
    深海上升为陆地，会把沉积在海底的各种化石呈现在我们面前，而且为发掘提供了方便。前述14.3亿年前深海微生物化石的发现就得益于海陆变迁。2002年，德国古生物学家在墨西哥挖掘出的完整“海洋霸主”化石，也得益于此。“海洋霸主”体长20米左右、体重超过50吨，仅头盖骨就有小轿车大小。它们生活于侏罗纪时代，以古鲨和鱼龙为食，是迄今地球上最庞大的食肉动物。
    我国1984年发现的距今5.3亿年的澄江泥岩化石群、2007年发现的距今2.4亿年的罗平层岩化石群以及加拿大布尔吉斯页岩化石群等，就都是海陆变迁后、大自然呈现给人类的海洋生态群落化石宝库。澄江泥岩中的藻类、海葵、栉水母、体长1米的奇虾、舌形贝、软舌螺等各种动物化石门类齐全、形态原始、个体完整。罗平层岩中的植物、菊石、真颚鱼、弓鳍鱼、龙鱼、鱼龙等化石生物链完整、保存精美细腻，令人叹为观止。
    依然蕴藏在深海底的生物化石，肯定更丰富更系统更完整。1997年，一位地质学家在大西洋的北海寻找石油时，在2615米深的海底，“顺便”发现了一块生活于2亿年前的板龙化石。鉴于深海挖掘极其困难，费用又极其昂贵，迄今为止无人尝试过，人们因此也就无法揭开隐藏在海底的无穷奥秘。不过也正因为如此，深海海底这座生物进化博物馆才得以保存并将继续幸存下去。
    除去陆地和浅海，地球表面的大约一半是笼罩着墨一般黑暗的深海。请想想，在我们这个星球上，除了地心，何处会比深海更诡秘?

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