為何深海多巨物?
在海洋中最深最寒冷的地方,海洋生物——主要是無脊椎動物——能夠長成龐然大物。魷魚、海蜘蛛、蠕蟲和多種多樣的動物的體型都能讓世界各處的相關(guān)物種相形見絀。這種現(xiàn)象被稱為巨大化。
亞南極水域的大王酸漿魷(Mesonychoteuthis hamiltoni)比新西蘭常見的新西蘭魷魚(Nototodarus sloanii)要長上14倍。在太平洋偏遠(yuǎn)水域的深處,有著面包車大小的海綿。但是什么導(dǎo)致了生物在冰冷的深海中長到如此巨大的呢?可能是生存所需,而且極寒海水中的因素使之發(fā)生。
根據(jù)2006年《生物地理學(xué)期刊》上發(fā)表的一篇論文,在海洋的最深處,資源極其有限,就和一座島嶼上的生態(tài)系統(tǒng)一般。大多數(shù)食物都產(chǎn)自較淺的水域,其中僅有很小一部分能流入深海。研究深海物種的Alicia Bitondo表示,在食物短缺時,更大的體型能夠提供巨大的優(yōu)勢。
更大的動物可以游的更快更遠(yuǎn)來覓食或者定位異性的位置。它們有著效率更高的新陳代謝系統(tǒng),而且更善于貯存能量。Bitondo說,因此當(dāng)它們看到有巨大的動物尸體沉入深水區(qū),大型掠食動物能夠吞食掉更多分量的食物,并且可以將能量儲存的更久。
深海中寒冷的溫度也能通過顯著降低新陳代謝來為這些龐然大物助力。Bitondo說,在這種生態(tài)系統(tǒng)中的生物通常生長成熟的非常緩慢,就像格陵蘭鯊(Somniosus microcephalus)那樣。這種行動緩慢的鯊魚能夠長到7.3米,體重能夠達(dá)到1.5噸,但這種生長是在長達(dá)數(shù)百年的壽命中緩步實現(xiàn)的。格陵蘭鯊每年只會長長大約1公分,直到150歲左右才會達(dá)到性成熟。她說,部分是因為在深海中缺乏捕食者,所以這些鯊魚才能活的這么久,長到那么長。
在人類遭遇深海里的巨物之前,他們是在南極附近發(fā)現(xiàn)的它們。在南極洲附近,巨大化似乎貼近海面。那里有著巨大的海蛞蝓、海綿、蠕蟲、海蜘蛛,甚至在淺海還有巨大的單細(xì)胞生物。研究極地巨大化的生態(tài)生理學(xué)教授Art Woods說,這些生物都是在9米左右深度的水肺潛水范圍內(nèi)?!盎蛟S是南極洲有某種條件能讓巨大物種生活在距離海面更近的地方,”他說。雖然豐富的氧氣供給不一定會讓海洋生物體型巨大,但也有這種可能性。
但即便是極地巨人,似乎也有著體型上限。一篇2017年發(fā)表在《英國皇家學(xué)會學(xué)報B輯》上的論文中,Wood和同事們研究了巨大的南極海蜘蛛,體型猶如餐盤,能夠長到30公分長。團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),體型較大的海蜘蛛體內(nèi)的含氧量更低。有氧新陳代謝取決于氧氣供給,如果含氧量過低,身體組織就會出現(xiàn)缺氧。研究人員在論文中寫道,大型海蜘蛛體內(nèi)下降的含氧量表明,在氧氣的供需平衡中出現(xiàn)了一些轉(zhuǎn)變。
“想象一下它們達(dá)到了無法獲取足夠氧氣的體型?!盬oods說,“體型較大的已經(jīng)開始觸碰到了極限?!?/p>
雖然有著諸多關(guān)于導(dǎo)致深海巨物的不同因素的假說,但沒人能肯定導(dǎo)致體型發(fā)生急劇進(jìn)化變異的準(zhǔn)確原理。Woods說:“在生物學(xué)上,沒有什么是肯定的。”