深海獅子魚(馬里亞納深海獅子魚)

馬里亞納海溝被稱為世界上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一，至今已經(jīng)形成了6000多萬年，馬里亞納海溝的8000多米，因為陽光無法照射，所以那里的生物視覺漸漸退化，那里強(qiáng)大的水壓足以碾壓任何生物，超過8千米以上的深度被稱為人類的禁地，甚至是所有生物的禁地，那里只可以用黑暗和恐怖來形容，經(jīng)過這么多年的研究，科學(xué)家真的發(fā)現(xiàn)了一些稀奇古怪的生物，一、小紅蝦，比目魚人類研究馬里亞納海溝至今已經(jīng)60多年，最開始的時候由于科學(xué)

本篇文章給大家談?wù)勆詈＊{子魚，以及馬里亞納深海獅子魚對應(yīng)的相關(guān)信息，希望對各位有所幫助，不要忘了關(guān)注我們祥龍魚場哦。

本文目錄一覽：

• 1、地球上最大的細(xì)胞：構(gòu)筑神奇的海底“花園”
• 2、馬里亞納海溝8000米以下，什么生物能活下來？
• 3、深海壓力巨大，金屬都能壓扁，為什么深海魚能在這里生活？
• 4、脊椎動物的“深潛之王”，啟發(fā)科學(xué)家造出深潛超萬米的軟體機(jī)器人

地球上最大的細(xì)胞：構(gòu)筑神奇的海底“花園”

想象你是一位海洋生物學(xué)家深海獅子魚，此刻正遙控著深潛器 探索 科考船下方幽暗深海獅子魚的海洋深淵。你的眼睛盯著屏幕，同時操縱著深潛器下降到幾千米深處。一開始，深潛器在陽光充足的水體中航行，可以見到豐富的魚類和水母，但隨著光線漸暗，水體中只能見到不斷“飄落”的碎屑，這些都是來自上方的生物尸體和廢物?？茖W(xué)家將這些柔和而密集的碎屑稱為“海雪”。最終，你在屏幕中只能看到無盡的黑暗；那里也具有極端的壓力，一個聚苯乙烯泡沫咖啡杯會被壓成頂針大??；另一方面，深海的低溫也會讓人感到徹骨的寒冷。海床逐漸進(jìn)入深潛器的鏡頭中，它們就在那里，形成深海獅子魚了一個由巨大細(xì)胞組成的花園。

這些單細(xì)胞生物被稱為“深海巨型有孔蟲”（xenophyophore），可以長到籃球大小。它們就生長在沉積物上，形狀各異，有的像康乃馨或玫瑰，有的則具有格狀結(jié)構(gòu)。與淺水中的珊瑚一樣，深海巨型有孔蟲的身體在深海海床上也創(chuàng)造了獨(dú)特的棲息地。目前，許多深海平原還沒有被 探索 過，科學(xué)家也很難對巨型有孔蟲的生活進(jìn)行研究。

不過，可以確定的是，深海巨型有孔蟲所創(chuàng)造的“花園”可能覆蓋了大西洋和太平洋的大片區(qū)域。美國斯克里普斯海洋研究所的海洋生態(tài)學(xué)家麗莎·萊文表示，深海巨型有孔蟲“代表了海洋生物多樣性中一個鮮為人知的要素”。而且，它們也“非常脆弱，極易容易受到人類干擾”。這種干擾或許已經(jīng)來臨。

構(gòu)筑海底“花園”

想象一下，這些細(xì)胞如此密集地擠在一塊，每一個巨大的細(xì)胞都利用其周圍的沉積物，建造起一所“房子”；有些細(xì)胞還會伸出像頭發(fā)一樣的纖維，去搜尋并抓住大小合適、最適合建造的顆粒。盡管只是一個單獨(dú)的細(xì)胞，但每個細(xì)胞都能將這些材料組裝成精致的“建筑”結(jié)構(gòu)。

有了“房子”之后，許多深海巨型有孔蟲便以上方水體落下的海雪為食，在黏稠的細(xì)胞內(nèi)部消化這些生物遺骸，然后排出類似動物糞便的代謝產(chǎn)物。英國南安普頓大學(xué)的生態(tài)學(xué)家安德魯·古戴領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用CT技術(shù)對巨型有孔蟲進(jìn)行了掃描，透過外殼觀察里面的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)，每個細(xì)胞都像樹枝一樣在外殼內(nèi)擴(kuò)展，延伸至各個角落，但還有剩余的空間。

他們從哥斯達(dá)黎加附近幾千米深的海床上收集了巨型有孔蟲的樣品，從中發(fā)現(xiàn)了屬于獅子魚科副獅子魚屬（Paraliparis）魚類的卵和胚胎。深海獅子魚長得就像大型蝌蚪，其產(chǎn)卵器類似注射針頭。有些物種會將卵偷偷產(chǎn)在海綿里，有些則產(chǎn)在螃蟹的鰓里，甚至還有的產(chǎn)在活著的蛤蜊中。有些深海獅子魚種類可能會將卵產(chǎn)在巨型有孔蟲的外殼內(nèi)，與這些巨大的細(xì)胞建立起新的聯(lián)系。

深海獅子魚在多大程度上利用巨型有孔蟲，其他魚類是否也會這樣做，目前還不得而知，但這些發(fā)現(xiàn)展示了這些非凡的單細(xì)胞生物對深海生態(tài)系統(tǒng)的重要性。對于生活在這些“花園”里的深海獅子魚和其他動物來說，巨型有孔蟲提供了可以棲身和產(chǎn)卵的場所。這些區(qū)域也因此成為生物多樣性的熱點(diǎn)。當(dāng)漁網(wǎng)拖過海底，將巨型有孔蟲捕撈上來時，就預(yù)示著船已經(jīng)進(jìn)入了比周圍海床更加豐富的生物棲息地。

然而，深海巨型有孔蟲造就的棲息地也十分脆弱。事實上，它們對于深海生物多樣性是如此重要，以至于被聯(lián)合國指定為“脆弱海洋生態(tài)系統(tǒng)”的指標(biāo)；在這些生態(tài)系統(tǒng)中，生物群落對外界干擾非常敏感。根據(jù)對這些指標(biāo)在獨(dú)特性、功能和脆弱性等方面的評估，深海巨型有孔蟲的排名僅次于深海珊瑚。麗莎·萊文說：“它們大多數(shù)都非常脆弱，很容易受到破壞，如果處理時不小心的話，就會變成一堆沉積物。”

深海采礦

深海巨型有孔蟲最豐富的一些區(qū)域位于太平洋深?？死锇?克利伯頓斷裂帶（Clarion-Clipperton Fracture Zone，簡稱CC區(qū)），這是夏威夷和墨西哥之間的一個450萬平方公里的深海平原和山脈區(qū)域。生物學(xué)家對該地區(qū)的海床進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)每平方米有多達(dá)12個深海巨型有孔蟲，形成了一種單細(xì)胞礁石系統(tǒng)。2016年進(jìn)行的另一項海底調(diào)查也發(fā)現(xiàn)了14個深海巨型有孔蟲物種和12種刺胞動物、棘皮動物和海綿，其中包括7個新物種。

深海多金屬結(jié)核所含的礦物質(zhì)包括錳、鎳、銅和鈷，這些元素都是太陽能電池板和電動 汽車 所用電池的關(guān)鍵組成部分，是新興的“可再生”能源經(jīng)濟(jì)所需的元素。

單單1公斤的鈷就能賣到50美元以上。連同其他金屬，這些多金屬結(jié)核采礦場的價值可達(dá)數(shù)十億美元。許多公司和國家都躍躍欲試，等待開采這些礦藏的機(jī)會。盡管距離陸地數(shù)千公里，但包括法國、日本、德國、韓國在內(nèi)的許多國家都宣稱對克拉里昂-克利伯頓斷裂帶的部分區(qū)域擁有主權(quán)，國際海底管理局（ISA）也已經(jīng)頒發(fā)了16份在那里進(jìn)行多金屬礦脈勘探的許可證。

多金屬結(jié)核采礦需要用到像拖拉機(jī)大小的真空裝置，通過連接船體的管子將結(jié)核吸走。在這一過程中，巨型有孔蟲及其生態(tài)系統(tǒng)也會被帶到海面以上。生物學(xué)家尚不清楚水下礦場能否恢復(fù)，以及如何恢復(fù)。

一項對大西洋海底巨型有孔蟲的研究發(fā)現(xiàn)，它們的生長速度很快，在8個月的時間里體積能增加幾倍。但是，通過這些物種來推斷克拉里昂-克利伯頓斷裂帶的巨型有孔蟲可能并不合理。正如同一類群中不同動物的生長速度存在差異，這些巨大的細(xì)胞可能也是如此。目前，科學(xué)家對巨型有孔蟲的繁殖和擴(kuò)散能力，以及它們需要多長時間才能在礦區(qū)重新建立種群，都知之甚少。當(dāng)然，這一切只適用于不生活在多金屬結(jié)核上的深海巨型有孔蟲，因為多金屬結(jié)核本身就需要數(shù)千萬年才能重新形成。

2021年4月初，綠色和平組織與Deep Green礦業(yè)公司的一艘采礦船發(fā)生了沖突。一些公司也承諾在對環(huán)境影響有更多了解之前，不會使用深海開采的礦物。與此同時，國際海底管理局可能很快就會從目前的勘探階段過渡到允許進(jìn)行第一代深海采礦。

在深海環(huán)境幾乎完全未知的情況下，對其進(jìn)行環(huán)境影響評估是非常困難的?？梢源_定的是，深海巨型有孔蟲所生活的環(huán)境完全不同于人類所熟悉的其他生境。這些單細(xì)胞生物有人類拳頭那么大，它們?yōu)槠渌锓N創(chuàng)造了棲息地，在生態(tài)系統(tǒng)中的重要性不亞于珊瑚。麗莎·萊文說：“我希望人們能夠關(guān)心深海環(huán)境，了解那里是多么奇妙，多么令人驚奇，多么非同尋常。”她指出，深海巨型有孔蟲是指標(biāo)性的生物——我們不知道深海采礦可能會帶來什么后果，但我們必須小心行事，因為這些奇特的生命形式極為脆弱。（任天）

馬里亞納海溝8000米以下，什么生物能活下來？

馬里亞納海溝被稱為世界上環(huán)境最惡劣的區(qū)域之一，至今已經(jīng)形成了6000多萬年，馬里亞納海溝的8000多米，因為陽光無法照射，所以那里的生物視覺漸漸退化，那里強(qiáng)大的水壓足以碾壓任何生物，超過8千米以上的深度被稱為人類的禁地，甚至是所有生物的禁地，那里只可以用黑暗和恐怖來形容，經(jīng)過這么多年的研究，科學(xué)家真的發(fā)現(xiàn)了一些稀奇古怪的生物。

一、小紅蝦，比目魚

人類研究馬里亞納海溝至今已經(jīng)60多年，最開始的時候由于科學(xué)技術(shù)條件的限制，沒有辦法太深入了解，只能初步檢測馬里亞納海溝的溝底氣壓，希望在這里發(fā)現(xiàn)一些生命，后來經(jīng)過科學(xué)家的不斷研究，終于在這里發(fā)現(xiàn)了一些小紅蝦和比目魚的身影，以及一些其他小生物，后來技術(shù)的不斷發(fā)展，以及科學(xué)家們強(qiáng)大的求知欲望，終于在8千米以下的水層發(fā)現(xiàn)生物。

二、深海獅子魚

2016年我國考察團(tuán)首次在馬里亞納海溝捕獲獅子魚，這種獅子魚可以生活在6000~8000米深海，是迄今為止世界上發(fā)現(xiàn)海洋生物生活最深的魚類，由于在海底世界要承受高壓低溫的環(huán)境，這種魚連鱗片都沒有，身體有很強(qiáng)的柔韌性，基因中沒有視覺的基因，研究出它的生活方式有利于研究人類對如何抗壓的啟示。

三、為了更好的適應(yīng)環(huán)境

想要在這種極端環(huán)境下生活，沒有辦法改變環(huán)境，那就只能改變自身，主要體現(xiàn)在這些深海魚與我們平常所見到的魚的樣貌不同，這些深海里生活的魚組織柔軟甚至透明，可以看見內(nèi)臟，可能在外表上不那么美觀，但是仍然為科學(xué)家探索生物極限做出貢獻(xiàn)。

深海壓力巨大，金屬都能壓扁，為什么深海魚能在這里生活？

海洋生物學(xué)家喜歡在研究海底時攜帶著塑料泡沫制品，比如：杯子，通常他們會在被子上刻上日記，和各種花紋，或者印制有探險隊的名字，然后將它們放在潛水器上。

隨著潛水器下潛深度的增加，海水的壓強(qiáng)也會逐漸壓縮這些杯子，最終這些杯子會被壓縮成原來很小的一部分，但密度卻比原來更高了。

有人非常喜歡收集這些被深海水壓縮后的杯子，通過這些杯子我們也能直接感受到海底壓強(qiáng)有多高。

既然海水的壓強(qiáng)能夠把泡沫杯子都壓縮了，那為什么深海魚卻能夠在這里生活呢？

深海壓強(qiáng)

在海水深度超過200米的地方，被人們稱之為深海，隨著深度的不同，又進(jìn)一步劃分為：中層帶，深層帶，深淵帶，超深淵帶（海水深度超過6000米）。而海水的壓強(qiáng)會隨著深海的深度增加而增加，其中海水深度每增加10米，壓強(qiáng)就會增加1個大氣壓。在深海4000米處，一個指甲蓋大小的地方，都要承受一只大象的重量。

一般來說，海水的深度越深，能量越匱乏，以至于海水越深生物越少，而超深淵帶的生物最少。但英國阿伯丁大學(xué)曾經(jīng)在海底7700米深處的超深淵帶，發(fā)現(xiàn)了一種獅子魚，盡管這里的能量稀少，壓強(qiáng)較大， 但獅子魚卻在這里生活的十分愜意。

超深淵帶的獅子魚被認(rèn)為是目前地區(qū)上已知的棲息地最深的脊椎動物，科學(xué)家通過研究解剖發(fā)現(xiàn)，獅子魚為了適應(yīng)深海超強(qiáng)壓強(qiáng)，身體機(jī)理發(fā)生了很大的變化。

首先，它們的皮膚幾乎呈透明狀，我們能從它們的外表直接看到它們的身體內(nèi)部。之所以呈透明狀，是因為它們的皮膚非常薄，大概只有一層膜的厚度，這能夠保持魚體內(nèi)外的壓強(qiáng)平衡。

我們可以把魚看作是一個氣球，如果氣球外面的壓強(qiáng)過大，而氣球內(nèi)部的壓強(qiáng)過小，那么將會導(dǎo)致氣球被壓縮。如果氣球內(nèi)部的壓強(qiáng)較大，而外部的壓強(qiáng)較小，那么氣球?qū)蚺蛎浂屏?。只有?dāng)魚內(nèi)外的壓強(qiáng)一致時，此時魚才能生存。

深海獅子魚也是如此，它們的皮膚組織會盡量保證讓它們體內(nèi)的壓強(qiáng)與外界壓強(qiáng)一致，這樣就不會感受到壓強(qiáng)的變化。

還有，雖然它們有骨骼，但它們的骨骼非常薄，而且很容易就發(fā)生彎曲，肌肉的柔韌性也非常好，而這一切都是為了讓身體內(nèi)的壓強(qiáng)和周圍環(huán)境保持一致。

深海魚為什么能適應(yīng)深海環(huán)境？

雖然保持體內(nèi)外壓強(qiáng)一致是大多數(shù)生物的做法，但是海底的環(huán)境可不一樣，要知道杯子的內(nèi)外壓強(qiáng)也一致，但它們在高壓環(huán)境中也被壓縮了，按理說魚類也應(yīng)該如此，但為什么它們沒有和杯子一樣被壓縮呢？

在上個世紀(jì)70年代末時，此時有一批科學(xué)家開始研究深海魚為什么能夠承受海底巨大的壓力。他們發(fā)現(xiàn)，深海魚體內(nèi)有一種叫做乳酸脫氫酶（LDH）的物質(zhì)，這種物質(zhì)在很多魚身上都能找到，但生活在潛水層中的魚體內(nèi)的LDH無法適應(yīng)深海環(huán)境，但是深海魚的LDH物質(zhì)則能夠適應(yīng)深海的壓力。

除此之外，深海魚體內(nèi)還有一種被稱為氧化三甲胺（TMAO）的分子，這種分子可以有效防止海水壓強(qiáng)對蛋白質(zhì)的扭曲變形，相當(dāng)于對生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)起到穩(wěn)固作用。

英國科學(xué)家們檢測出了深海獅子魚的氧化三甲胺含量，發(fā)現(xiàn)這種魚能夠生存的極限是海底8200米。

雖然深海獅子魚能夠在深海生存，但它們的身體已經(jīng)無法適應(yīng)海面的壓強(qiáng)了，如果我們將它們捕撈上岸的話，它們將會像吹脹的氣球一樣破裂。這是因為它們體內(nèi)的壓強(qiáng)較高，而外界的壓強(qiáng)較低。

總結(jié)

深海環(huán)境十分惡劣，只有極少數(shù)生物能夠在此生存，但是令科學(xué)家們震驚的是，在已知世界上最深的海溝馬里亞納海溝中，科學(xué)家居然在萬米深淵的海底發(fā)現(xiàn)了人類的制造品：塑料袋。也就是說，人類生產(chǎn)的塑料品，比人類率先一步到達(dá)了海底深淵，這說明由于人類的存在，導(dǎo)致深海這片凈土也遭受污染破壞了。

脊椎動物的“深潛之王”，啟發(fā)科學(xué)家造出深潛超萬米的軟體機(jī)器人

6月2日， 央視 財經(jīng) 頻道報道了我國浙江大學(xué)、之江實驗室的科研團(tuán)隊制造的軟體機(jī)器人在馬里亞納海溝進(jìn)行萬米級深潛的事情。還在2019年底的時候，浙江大學(xué)航空航天學(xué)院的李鐵風(fēng)教授帶領(lǐng)團(tuán)隊在馬里亞納海域?qū)σ煌庑涂崴坪ｔ~的仿生軟體機(jī)器人進(jìn)行了深海潛游測試。

這是軟體機(jī)器人全球首次進(jìn)行深海探測，其每秒自驅(qū)動一次，軟體機(jī)器人像一只鲾鲼魚一樣在水中不斷流動著，最深下潛深度為海平面以下10900米，這和我國下潛最深的奮進(jìn)號深海潛航器下潛的深度（海平面以下10909米）差不多。

而已知馬里亞納海溝的最深處為11034米（挑戰(zhàn)深淵最深處），所以軟體機(jī)器人和奮進(jìn)號深海潛航器下降的深度距離馬里亞納海溝的最深處也不過才100多米，基本就是世界海洋的最深處了。

奮進(jìn)號深海潛航器有著厚厚的鈦合金外殼，能夠承受極大的壓力，所以雖然馬里亞納海溝1萬多米深的水中的水壓非常大，表面每平方米承受的壓力就是10900噸左右，但是獨(dú)特的設(shè)計和鈦合金外殼保證了它安然無恙。但是軟體機(jī)器人就不一樣了，它的表層并沒有如此堅實的外殼，為什么也能承受一樣的壓力呢？

這就不得不說這種軟體機(jī)器人的獨(dú)特設(shè)計了。而李鐵風(fēng)教授則聲稱他們的設(shè)計靈感來自于獅子魚，是受獅子魚細(xì)碎骨骼的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，對軟體機(jī)器人形狀進(jìn)行了整體設(shè)計，這種軟體機(jī)器人的設(shè)計和獅子魚又有什么關(guān)系呢？

獅子魚被認(rèn)為是海洋中能夠下潛的最深的有脊椎的魚類，深海探測器在7700米和8100米左右的深度都發(fā)現(xiàn)過它們的身影，號稱海洋脊椎動物中的“深潛之王”。

這種魚為什么能下潛的那么深呢？李鐵風(fēng)團(tuán)隊將獅子魚全身做了一個CT掃描，發(fā)現(xiàn)獅子魚的骨骼特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)跟普通魚類很不相同，它的全身骨骼非常細(xì)碎，幾乎沒有腔室結(jié)構(gòu)，就連顱骨都退化到幾乎沒有了，這使得它的骨骼不必再隨著上浮和下沉承受內(nèi)外壓力差的變化，而且它的骨骼和其他魚類不一樣，有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)深海獅子魚中一個與骨骼鈣化相關(guān)的基因——骨鈣蛋白被截短了，而這種蛋白正是調(diào)控骨骼鈣化和發(fā)育用的，能使它的骨骼變得非常薄，而且具有彎曲能力。同時科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，獅子魚等深海魚類的不飽和脂肪酸合成的相關(guān)基因出現(xiàn)了擴(kuò)張現(xiàn)象，使得它們在高壓和低溫環(huán)境下仍然能夠保證細(xì)胞膜流動性。總之，其軀體特征已經(jīng)使獅子魚適應(yīng)了深海的極端壓力。

李鐵風(fēng)團(tuán)隊因此對軟體機(jī)器人進(jìn)行了獨(dú)特的設(shè)計，它們把軟體機(jī)器人所需要的電子元器件和電路板等化整為零，放置在軟體機(jī)器人的不同位置上，并且考慮到放置的角度和方向，以求分散電子元器件所受的壓力，并使機(jī)器人均衡受力，而表面和內(nèi)部也使用了柔軟的硅膠，其在不同水深位置給形變、韌性等并不大，所以能夠適應(yīng)1萬多米深的深海壓強(qiáng)。

這種無人軟體機(jī)器人被認(rèn)為在未來有著廣闊的應(yīng)用前景，因為它可以在地球海洋的全海域中暢通無阻！可以像魚一樣在珊瑚礁或水下洞穴中安全航行，因此被認(rèn)為在海洋探測和海底采礦等領(lǐng)域都能發(fā)揮較大作用。

參考資料：

央視 財經(jīng) 官方賬號6月2日文章《世界首次！中國軟體機(jī)器人突破萬米級深潛，軟體機(jī)器人來了》

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