深渊狮子鱼如何在6000米海底生存?

成语“临渊羡鱼”常用来形容空有愿望而无实际行动。然而,中国的科研人员却勇敢地“入渊探鱼”,逐步揭开海底世界“神奇动物”的奥秘。本文聚焦于一种生活在水深超过6000米的鱼类——深渊狮子鱼。
深渊通常指水深超过6000米的区域,具有低温、超高压和黑暗无光等特点。深渊狮子鱼是人类目前已知生存环境最深的鱼类。它们的体形如蝌蚪,身体颜色较淡,甚至接近透明,肌肉和内脏清晰可见。由于长期生活在黑暗的海底,深渊狮子鱼的视觉和嗅觉已退化,黑色小眼睛对可见光几乎无反应,主要通过听觉和感觉孔感知外部环境。
深海生存的挑战与适应
在海洋中,每下潜10米就会增加1个大气压。下潜到万米海底需要承受1000个大气压,相当于每平方米承受1万吨的压力。为适应这样的超高压环境,深渊狮子鱼将坚硬的鱼骨变成软骨,以提升柔韧性,并通过未完全闭合的头骨实现脑腔与外界压力的平衡。
这种“以柔克刚”的抗压方式也有其极限——深渊狮子鱼能够承受的压力大致在80兆帕左右,相当于水下8000多米的静水压力。在万米海底,其他生物如海参和深渊钩虾也展现出独特的适应能力。海参通过缩小个体和退化骨针来适应环境,而深渊钩虾则通过骨架蛋白和线粒体蛋白的特异性调控来应对高压。
深渊探索的科学意义
探索深渊不仅是为了观察“神奇动物”,更是为了解答生命起源的谜题。一种假说认为,地球早期的生命体可能诞生在深渊。这是因为在深渊俯冲带的深部,高温高压下的水岩反应会释放氢气和二氧化碳,进而生成甲烷及有机小分子。这一从无机到有机的过程,为地球早期生命提供了必要的碳质元素基础。
虽然这一假说尚未得到充分证实,但科学家们仍在深渊中寻找线索。通过载人潜水器,研究人员发现了全球已知最深的泥火山,这里的深渊生命在地下14公里左右仍可存活,可能代表了全球最深的深部生物圈。
国际合作与未来展望
不久前,由中国科学院深海科学与工程研究所牵头的国际大科学计划“全球深渊探索计划”获得了联合国“海洋科学促进可持续发展十年”执行委员会的批准。依托全海深载人潜水器“奋斗者”号和“探索”系列科考船,多国科学家已抵达马里亚纳海沟等全球9个深渊海沟。
向深海探索不仅为我们提供了深渊谜题的答案,更增强了国际合作的勇气和信心。未来,随着科技的进步和国际合作的深化,人类对深渊的探索将揭示更多关于地球和生命的奥秘。
(作者为中国科学院深海科学与工程研究所深海科学研究部主任,本文记者董泽扬采访整理)