在海平面以下200米的地方有一个迷人的,几乎不为人知的黑暗栖息地:深海。它是我们星球上最大的栖息地——1000米以下的深海海床覆盖了地球表面的62.3%。相比之下,所有大陆加在一起只占30%。然而,到目前为止,这个巨大区域中只有一小部分被探索过:所有被探索过的深海区域加起来只有5平方公里。海洋动物学系及甲壳类科主任、森肯伯格自然研究学会副会长Michael Türkay教授解释了为什么深海研究如此迷人和富有挑战性。
Türkay教授,为什么这个展览这么受欢迎?
这个节目向公众展示了深海是我们最后的地平线之一。人们非常渴望了解这个完全未知和神秘的世界。对技术的迷恋是另一个主要的成功因素。我们能够展示现代技术如何突然打开了一扇通往一个全新世界的大门:我们现在可以潜入深海,采集样本并在那里进行实验。利用今天的应答器和定位技术,我们可以再次在巨大的海洋中找到精确到一米的特定位置。
您认为深海研究最重要的结果是什么?
最近几年深海生物学最重要的发现之一是,生态系统的存在与浅色和绿色植物无关,也不依赖于水面有机物质的生产。相反,在我们从未想过可能存在的地方存在着生命,例如1977年才发现的热液喷口,其能量来自地球内部。在这些水下间歇泉中已经发现了化学合成生物群落,例如,一种新的毛足类蠕虫可以自己生产食物。这群动物的肠道是一个封闭的囊,它们在里面培养细菌,用硫化氢喂养它们,然后消化它们。然而,当科学家们发现这些动物的血液中有血红蛋白时,他们面临着一个谜。毕竟,血红蛋白会被硫化氢毒害!通过进行生化检查,他们最终发现这些生物有一种特殊类型的血红蛋白,它有两个结合位点,一个是氧气,另一个是硫化氢。国际科学界只是逐渐发现了这个和其他迷人的机制。
此外,越来越明显的是,深海是一个巨大的生物多样性区域,也就是说,它是许多不同物种的家园。任何一种物种在每个区域单位中都只有很少的个体,因为该栖息地的营养物质非常低——这曾使我们认为深海的物种多样性非常低。但是这个假设是建立在一个系统错误的基础上的:虽然三到四个样本就足以代表浅海中的动物群,但在深海中你需要20到25个样本。每个样本都可能含有新的,以前不为人知的动物!可以肯定的是,90%被捕获的小动物是完全未知的,在小动物中,即小于1毫米的动物,这个数字甚至可能是99%。
深海生物学中的未经答造的问题是什么?
我们仍然不明白深海的各种化疗栖息地是如何源自的。我们知道他们的功能,但我们不明白个人物种如何发展,他们如何保持人口。在所有世界上海洋中的海洋山脊的火山活跃的山脉中发现了水热风官。一条薄的微藻乐队沿着海洋轴从北到南部延伸。这些微藻的功能总是相同的,但演员是不同的。这些物种必须起源于此。我们现在知道,泉水可以在30到50年的时间内干涸,并在其他地方重新形成 - 在他们重新形成的地方,他们非常居住在相应的动物区。问题是:这个动物区在哪里,它是如何传播的?我们将无法通过目前可用的技术解决此问题。
那么必须掌握的技术挑战是什么?
它必须能够单独跟踪动物,即为它们安装发射器——但目前这种发射器的天线太大,传输范围太短。技术小型化还没有取得足够的进展。毫无疑问,我们将在分子生物探针或微芯片领域看到巨大的进步。目前,我们所能做的就是进行精确的观察和现场实验。然而,这些实验只是快照。我们不知道到底发生了什么,也不知道我们观察到的动植物是如何发展起来的。
另一个关键话题是巴生物学。自八十年代以来,这家科学分公司一直在研究,特别是在美国。但仍然没有办法将动物转移到实验水族馆中而不会损失压力。因此,这些动物从海底置于压力容器中。然后他们被放入水族馆,首先被压缩,然后立即提出。没有人知道在这个过程中发生了什么变化,因此可以检查异常的动物。
你写的是,深海研究也是未来的。为什么?
我只是无法接受地球上有一半是未知领域。我们所有的气候和水流模型都是建立在一个本身并不坏的基础上,但忽略了许多方面。深海水的运动,例如:我们海洋的总水量每千年通过深海一次。海水下沉到挪威海,向南扩散到美洲和非洲海岸,进一步进入印度洋和太平洋,进入白令海,然后在全球表层洋流系统中返回到挪威海。所以我们今天所做的会影响到几百年后人们在海面上看到的东西。这就是为什么深海研究是未来学。
深海研究也是基础研究。我们生活在一个变化的生物圈。如果我们希望影响这种生物圈中的某些东西,我们必须密切关注它。我们必须了解我们的系统如何变化。但在实验中,我们不可用数百或数千年的时间尺度。因此,我们需要像我们在深海研究中所做的那样的长期观察。
深海的事实和数字
- 平均海景的平均水深是3,800米。
- 德国研究基金会(DFG)和联邦教育和研究部(BMBF)运营了四艘大型船舶,适合深海研究。
- 深海的广阔地区是一种依赖表面生产和生命从有机物质的生态系统。水热风官的情况不同,具有自己的细菌初级生产。
- 1500米以下的海洋是完全黑暗的。因此,有些动物会自己发光。这种生物发光被用于性别识别或追踪猎物。
- 深海地板极端条件占上风:深度为5000米,动物生活在500巴的压力下。相比:丙烷气体烧瓶中的压力为8.4巴。
- 海洋的最深点位于太平洋的马里亚纳海沟,深度为11,034米。






