深海秘境:馬里亞納海溝

馬里亞納海溝

長(zhǎng)什么樣？

就像喜馬拉雅山脈是由地球板塊的碰撞和擠壓形成的一樣，馬里亞納海溝也是由板塊的碰撞產(chǎn)生的。在這場(chǎng)地球板塊的“摔跤比賽”中，古老的太平洋板塊撞上了相對(duì)較輕的菲律賓海板塊，就像一塊沉重的石頭壓在了一塊較輕的石頭上，結(jié)果較重的太平洋板塊就“沉”了下去，形成了深邃的海溝。

馬里亞納海溝的形狀像一把巨大的彎刀，它位于北太平洋的西部海床。這個(gè)海溝全長(zhǎng)約2500千米，平均寬度有70千米。

然而，海溝的深度變化很大，并不是每個(gè)地方都同樣深。在馬里亞納海溝的東側(cè)，有世界上最大的太平洋“超級(jí)海山群”。當(dāng)太平洋板塊向西俯沖時(shí)，一些海山也被帶進(jìn)了海溝。這些海山在海溝中形成了獨(dú)特的“深海棧橋”，在海溝底部有一些巨大的海底山脈。

第一次“潛入”馬里亞納海溝最底部

自古以來，神秘的深海就深深吸引著人類。但要探索深海，我們面臨著重重挑戰(zhàn)，比如如何在水下呼吸，以及如何承受隨著深度增加而增大的水壓——每深入水下10米，水壓就會(huì)增加約一個(gè)大氣壓，因此，潛水員在深海潛水時(shí)，必須穿戴專業(yè)的潛水設(shè)備。

據(jù)說，最早出現(xiàn)的潛水設(shè)備是17至18世紀(jì)發(fā)明的“潛水鐘”，鐘的上部含有空氣，這使得潛水者可以在水下呼吸，不必頻繁返回水面。

真正的深?？茖W(xué)探索設(shè)備是在20世紀(jì)才開始自主研發(fā)的。1930年，美國(guó)海洋生物學(xué)家畢比和工程師巴頓乘坐一個(gè)鋼制的潛水球，下潛到了百慕大海域183米深的地方；1934年，他們又用同一個(gè)潛水球下潛到了923米的深度，并在那里停留了3分鐘。這一壯舉在當(dāng)時(shí)引起了全球轟動(dòng)。

1953年，瑞士物理學(xué)家、發(fā)明家和探險(xiǎn)家奧古斯特·皮卡爾提出了一種創(chuàng)新的深潛技術(shù)，他將氣球的原理應(yīng)用到深潛技術(shù)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)在鋼球上方裝有汽油的浮體，不再依賴吊索，而是利用浮力來控制潛水器的上升和下降。這一技術(shù)突破促成了“迪里亞斯特號(hào)”深潛舟的誕生。1960年，奧古斯特·皮卡爾的兒子、工程師雅克·皮卡爾和美國(guó)海軍軍官沃爾什乘坐“迪里亞斯特號(hào)”成功下潛到了太平洋馬里亞納海溝10916米深的海底，這是人類歷史上第一次到達(dá)地球表面的最深處。

第一位獨(dú)自進(jìn)入馬里亞納海溝的人

2012年3月26日，美國(guó)電影導(dǎo)演、探險(xiǎn)家詹姆斯·卡梅隆探索了地球上最神秘的地方之一—太平洋的馬里亞納海溝。在這次探險(xiǎn)中，他從海底11千米深的地方，只用了70分鐘就迅速上浮到了海面。

探險(xiǎn)開始之前，卡梅隆對(duì)著攝像機(jī)說：“這是世界上最深的地方，也是人類最不了解的地方。我們不知道那里的生物是如何在巨大的壓力下生存的。但正因?yàn)槲覀儾恢溃覀儾乓ヌ剿??！?/p>

那天上午10點(diǎn)，卡梅隆開始了他的深海之旅。他獨(dú)自一人，蜷縮在潛水艇里，以每分鐘150米的速度快速下降，就像他的電影《深淵》中的那位在海底探險(xiǎn)的工程師一樣，勇敢地向海底進(jìn)發(fā)。

經(jīng)過2小時(shí)36分鐘的等待，人們收到了卡梅隆從海底發(fā)來的消息：“我從未感覺這么好過，我迫不及待想和你們分享我所看到的一切?！痹诤５祝仿∈褂枚嗉?D攝影機(jī)和一個(gè)LED探照燈，記錄下了海底的奇異景象。

卡梅隆在海底采集了各種生物和沉積物樣本。當(dāng)他安全返回海面，登上“藍(lán)寶石美人魚號(hào)”考察船時(shí)，他向人們描述海底的景象：“那里非?；臎?，就像月球表面一樣?！彼麤]有看到魚，只看到了一些在水中游動(dòng)的片腳類動(dòng)物。

盡管卡梅隆的潛水艇設(shè)計(jì)先進(jìn)，但這次探險(xiǎn)還是遇到了一些小問題。由于深海的高壓，潛水艇縮短了7厘米，窗戶也出現(xiàn)了向內(nèi)凹陷的情況。聲吶系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無法引誘海底生物，右側(cè)的推進(jìn)器也失效，潛水艇只能原地打轉(zhuǎn)。液壓油泄漏后，他不得不將原本計(jì)劃的6小時(shí)海底考察縮短到3小時(shí)。

盡管遇到了這些挑戰(zhàn)，卡梅隆仍然對(duì)自己的探險(xiǎn)計(jì)劃保持樂觀。他說：“我們應(yīng)該為下一次下潛準(zhǔn)備些什么?！边@次深海探險(xiǎn)雖然是一次個(gè)人的行動(dòng)，但這也預(yù)示著未來人們對(duì)海洋更深入的探索。

馬里亞納海溝的奇特生物

小飛象章魚

是一種體形小巧的章魚，體長(zhǎng)大約30厘米，因有一對(duì)像小象耳朵的耳朵而得名。它們的眼睛靈動(dòng)，嘴巴圓潤(rùn)，帶有幾分卡通般的可愛。

獅子魚

獅子魚是一種適應(yīng)了深海極端環(huán)境的魚類，它們擁有薄而有彈性的骨骼和透明的身體，以應(yīng)對(duì)高壓和無光的環(huán)境。為了在食物稀缺的深海中生存，獅子魚還能長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存食物并延長(zhǎng)生育周期。

太平洋桶眼魚

在深海的午夜，光線稀缺而寶貴，哪怕是最微弱的光線變化，都可能決定馬里亞納海溝生物的生死存亡。為了在這樣的環(huán)境中生存，太平洋桶眼魚演化出了獨(dú)特的適應(yīng)性特征。

這種魚的頭部透明，頂著一對(duì)永遠(yuǎn)朝向上方的敏感桶狀眼睛。這種眼睛結(jié)構(gòu)使得它們能夠捕捉到從上方透下來的微弱光線，從而發(fā)現(xiàn)獵物的輪廓。

中國(guó)載人深潛器“蛟龍?zhí)枴?，是馬里亞納海溝的“老朋友”。它已多次探訪馬里亞納海溝，完成了300次下潛任務(wù)；潛水員曾在千米深的海水中見到過人們熟知的蝦、章魚、抹香鯨等;在2000～3000米的水深處發(fā)現(xiàn)成群的大嘴琵琶魚；在5000多米的水層，發(fā)現(xiàn)馬里亞納海溝深處已很少能看到魚蝦類。

假如人們不親眼見到這些深海生命體，會(huì)覺得在極端氣壓環(huán)境下居然還有生物生存簡(jiǎn)直是天方夜譚。就人們?cè)?000多米的水下看到的白色盲蝦來講，它要承受500個(gè)大氣壓力，這樣的壓力甚至可以把鋼制的坦克壓扁。但這個(gè)深海小蝦竟能照樣游弋自如。

原來，深海魚類為適應(yīng)環(huán)境，它們的身體已經(jīng)發(fā)生了很大變化。由于深海環(huán)境的巨大水壓作用，魚的骨骼變得非常薄，而且容易彎曲；肌肉組織變得特別柔韌，纖維組織變得出奇的細(xì)密。更有趣的是，魚皮組織變得僅僅是一層非常薄的層膜，它能使魚體內(nèi)的生理組織充滿水分，保持體內(nèi)外壓力的平衡。