馬里亞納海溝(馬里亞納海溝的恐怖在哪里)
日前，由浙江大學(xué)研發(fā)的仿生軟件智能機(jī)器人登上了國(guó)際頂級(jí)周刊《自然》的封面。這條比你的手掌大不了多少的小機(jī)器魚(yú)，成功潛入了世界的最深處——馬里亞納海溝，再次向大家展示了那個(gè)神秘的地方。
馬里亞納海溝最深處是什么樣的？
仿生智能機(jī)器人潛入馬里亞納海溝100米。
馬里亞納海溝位于太平洋，靠近日本關(guān)島。那里的海水清澈見(jiàn)底，但下潛100多米，光線(xiàn)就減弱了一大半。在這個(gè)深度，法國(guó)探險(xiǎn)家喬納里創(chuàng)下了人類(lèi)手潛最深的世界紀(jì)錄——113米。事實(shí)上，一旦你潛到足夠深的海里，很容易讓人產(chǎn)生分不清上下左右的幻覺(jué)。這就是專(zhuān)業(yè)潛水員常說(shuō)的藍(lán)海潛水。新手潛水員一般都需要一個(gè)標(biāo)志物來(lái)區(qū)分海面在哪里，比如錨鏈，不然會(huì)迷失方向，消耗寶貴的氧氣。
下到332米，水壓足以壓碎8毫米厚的鋼板。2014年，一名埃及男子在這里，創(chuàng)下了簡(jiǎn)單裝備潛水的世界紀(jì)錄。
再往下，光線(xiàn)越來(lái)越暗，1000米左右已經(jīng)黑了。生活在這里的生物大多沒(méi)有眼睛，有些進(jìn)化出了發(fā)光器官。
繼續(xù)下潛3000米。這里的魚(yú)幾乎都沒(méi)有眼睛，75%以上的生物都能發(fā)光，可以用來(lái)照明、引誘獵物或警告捕食者。這里的水壓足以壓垮大多數(shù)人工潛水器。如果沒(méi)有裝備保護(hù)，普通人會(huì)馬上被水壓壓碎，骨頭碎片會(huì)滲入內(nèi)臟，造成內(nèi)出血，全身嚴(yán)重粉碎性骨折。但如果一個(gè)不幸的人真的掉進(jìn)了馬里亞納海溝，在潛到這個(gè)深度之前，200米海水產(chǎn)生的水壓會(huì)把他耳朵里的鼓膜壓垮，然后劇烈的疼痛會(huì)讓人陷入昏迷。海水灌進(jìn)倒霉蛋的肚子里，內(nèi)外水壓達(dá)到平衡，海水就壓不住倒霉蛋了。
繼續(xù)下潛至7000米深度，中國(guó)“蛟龍?zhí)枴痹?062米深度收獲了3個(gè)深海水樣、2個(gè)沉積物樣品和1個(gè)生物樣品，這也是世界上載人潛水器能達(dá)到的最大深度。這里的生物非常稀少，一年到頭沒(méi)有陽(yáng)光就無(wú)法進(jìn)行光合作用。它們只依靠上層海洋沉積的碎片來(lái)維持生物圈的能量循環(huán)。
繼續(xù)下潛到8200米，這是理論上的生命禁線(xiàn)。超高的水壓超過(guò)了任何已知魚(yú)類(lèi)的生理極限。這條線(xiàn)的頂端生活著世界上最深的魚(yú)——太古蝸牛，它可以承受8143米的水壓，相當(dāng)于1600頭大象踩在上面。他們不僅要忍受極端的壓力，還要忍受?chē)?yán)寒。因?yàn)樵谶@種深度的水是不可能看到陽(yáng)光的，上層水的溫度也很難傳下來(lái)，所以這些深海魚(yú)就進(jìn)化出了抵抗系統(tǒng)。
比如最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的白色馬里亞納海溝獅子魚(yú)，它的肌肉介于液體和固體之間，這樣體內(nèi)液體的壓力就和外界海水的壓力相等，獅子魚(yú)不會(huì)被幾千米海水的壓力擠壓成薄片?？茖W(xué)家根據(jù)獅子魚(yú)的抗壓原理設(shè)計(jì)了下一代潛艇。他們希望開(kāi)發(fā)一種能讓人類(lèi)呼吸的液體。潛艇下潛時(shí)，液體灌入艙內(nèi)，使?jié)撏?nèi)部產(chǎn)生一定壓力，以對(duì)抗外界水壓。潛水員呼吸液體中的氧氣，可以正常駕駛潛水器完成科研項(xiàng)目。
但如果繼續(xù)下潛，迎接潛艇的不僅是高壓，還有來(lái)自馬里亞納海溝最深處的滾滾熱浪。有Fitchaz Deep，這是離地核最近的區(qū)域。這里的海水滲透到巖石的縫隙中，被巖漿加熱后到達(dá)上層，形成海底溫泉，也被稱(chēng)為黑煙囪。它的溫度高達(dá)450攝氏度，但周?chē)乃](méi)有沸騰，因?yàn)檫@里的水壓是地面的155倍，科學(xué)家甚至在這里發(fā)現(xiàn)了液化二氧化碳。
所以高溫海水根本不能形成水蒸氣，它們處于半液態(tài)半氣態(tài)。除了釋放高溫，黑煙囪還不斷向海水中噴出硫化物、重金屬和一些有毒物質(zhì)。理論上，它們可以毒害任何生命。再加上450攝氏度的水溫，絕對(duì)禁止在黑煙囪周?chē)幼?。但是這里來(lái)了世界上最神奇的生物圈——深海溫泉生物圈。這里的生產(chǎn)者無(wú)法進(jìn)行光合作用，因?yàn)楹５讻](méi)有陽(yáng)光。于是他們進(jìn)化硝化合成沒(méi)有陽(yáng)光的有機(jī)物，此外還有能耐高溫的白蝦和白蟹，以及生活在黑煙囪上的深海蠕蟲(chóng)。
黑色煙囪
但是深海熱泉只出現(xiàn)在板塊裂縫周?chē)?，馬里亞納海溝底部并不是到處都是黑煙囪。那么沒(méi)有溫泉的地方是什么樣的呢？理論上，海中萬(wàn)米深處的溫度很低，一般是2攝氏度。有些地方溫度會(huì)更低，甚至達(dá)到海水的冰點(diǎn)。那么這些地方的海水會(huì)結(jié)冰嗎？
答案是否定的。雖然馬里亞納海溝的海水溫度可能很低，但海溝中的水壓正在保持正常的平衡。換句話(huà)說(shuō)，海水的壓力越大，水的冰點(diǎn)和沸點(diǎn)的變化就越大。所以海溝下面，無(wú)論是黑煙囪周?chē)臒崴?，還是冰點(diǎn)以下的寒冷地帶，海水無(wú)一例外都是液體。由于海溝下面有液態(tài)海水，很有可能存在類(lèi)似深海溫泉生物圈的生物?？茖W(xué)家大衛(wèi)·利亞-史密斯(David Leah-Smith)在海溝中發(fā)現(xiàn)了大量的細(xì)菌，這直接說(shuō)明海溝中存在大量的碳?xì)浠衔铮@些細(xì)菌可以利用它們作為食物來(lái)源在萬(wàn)米海水下頑強(qiáng)生存。水下并不是一個(gè)荒涼的區(qū)域。如果有足夠的時(shí)間，這些細(xì)菌也會(huì)在馬里亞納海溝進(jìn)化出一個(gè)新的生物圈。