關(guān)注海洋弱光層的生物多樣性
2020-04-25來源：《海洋世界》雜志作者：向思源
海洋一般分為四到五層，三個水區(qū)。海洋弱光層，是包括海平面以下200米～1000米的水層，那里有著截然不同的生境。
海洋弱光層的位置
海洋區(qū)層
在這個光明與黑暗的過渡地帶，生活著規(guī)模驚人、長相“魔性”的生物，那里的溫度接近冰點，生存壓力巨大。
弱光層不易探索，與可以進入船只并遠程成像的表層海洋不同，這里很難用船載聲吶進行研究，也無法用衛(wèi)星技術(shù)成像。它覆蓋了廣闊的區(qū)域，延伸到全球，并且隨著水和動物的移動而迅速變化。弱光層中的有機體分布不均，它們通常善于避開來自船只的網(wǎng)或水下航行器上的攝像頭。研究弱光層的眾多膠狀生物體，如水母、樽海鞘和管水母尤其困難，需要用特殊的光線來拍攝它們。
人類一直認為有光合作用才會有生命的存在，所以一度覺得弱光層非?；氖彙：髞碛辛诉h程水下機器人，才發(fā)現(xiàn)這里不僅生機勃勃，還擁有世界海洋中未被大規(guī)模開發(fā)的魚類種群?？茖W(xué)家希望加快對弱光層的研究和探索，趕在商業(yè)捕撈之前，找到一個可持續(xù)發(fā)展的平衡點。
弱光層的生存策略
反照措施
弱光層中的生物包括微小的細菌和浮游動物，還有較大的甲殼類動物、魚類、魷魚和許多膠質(zhì)浮游動物等。為了在這種微弱光線的環(huán)境中生存，許多物種都會透過生物發(fā)光的生化過程產(chǎn)生自己的光線，以避免被吃掉或者用于吸引獵物。例如，一些魚類使用一種“反照”的適應(yīng)措施來避免被捕食者發(fā)現(xiàn)。弱光層會接收到來自海洋表層的微弱光線，一些小魚的腹部進化出成排的被稱作感光細胞的器官，它們發(fā)出的光在強度和顏色上與上方水面的光相似，這樣就可以避免被下方的捕食者發(fā)現(xiàn)。
夜間遷徙
弱光層存在著地球上最大規(guī)模的遷徙。一開始，人類并不知道這種大規(guī)模移動的存在。在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國海軍在尋找敵方潛艇時感到一絲困惑，因為聲吶圖像似乎顯示海底的深度發(fā)生了晝夜的變化：白天下沉四分之一英里，天黑后又接近海面，海底似乎在不斷變化。后來才知道，這是浮游生物、魚類和其他弱光區(qū)動物每晚的遷徙覓食行動造成的。
隨著夜幕降臨，大量的魚類、魷魚、浮游生物和其他海洋中部的居民游到數(shù)百米、甚至數(shù)千米的海面覓食，然后在黎明時分，重返相對安全的更深、更暗的水域，以避免自己成為食物。這是地球上最大規(guī)模的動物遷徙，每24小時發(fā)生一次，以巨大的生命波浪席卷世界各大洋。
潛伏策略
弱光層并沒有提供更多的就餐選擇，所以這里的生物要么遷徙，要么潛伏在深海里，等待食物落下或漂移過去。前者要求魚類承受巨大的壓力變化，并施加大量的能量——這是一種趕時間的策略；后者要求物種把它們的肌肉轉(zhuǎn)化成黏性物質(zhì)，并把能量消耗限制到幾乎為零——這是一種懶惰的策略。
那些坐著不動的物種可能每周會遇到一次獵物，它們需要捕捉并吃掉大量的食物，所以弱光區(qū)的很多魚類雖然體型渺小，卻擁有巨大的牙齒和胃。
海洋弱光層的重要性
海洋弱光層提供了重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，包括支持海洋食物網(wǎng)、未來商業(yè)漁業(yè)資源以及將二氧化碳轉(zhuǎn)移到深海。但人類對弱光層還存在諸多認知盲區(qū)，所以有的科學(xué)家把這個區(qū)域稱為“地球終極邊界”。
支持海洋食物網(wǎng)
弱光層豐富的生命支撐著一個復(fù)雜的食物網(wǎng)，這個食物網(wǎng)聯(lián)系著上層的海面和下層的深海。衛(wèi)星追蹤顯示，鯨、金槍魚、旗魚、鯊魚和其他頂級食肉動物會潛入弱光層深處覓食。因為人類非常重視這些捕食者的生態(tài)、商業(yè)和營養(yǎng)價值，所以實際上，我們也依賴著“海洋陰陽魔界”這張食物網(wǎng)。死亡的動物和“海雪”從表層水域沉降到“陰陽魔界”，為弱光區(qū)動物提供了食物。
“帶碳”入海
海洋是地表系統(tǒng)最大的碳庫，在全球碳循環(huán)中起著非常重要的作用。弱光層將碳從地表水轉(zhuǎn)移到深海中的復(fù)雜過程，通常被稱作海洋的“生物泵”。
海洋生物泵及其對全球變化的影響示意圖
目前的科學(xué)研究認為，在弱光層還沒有已知的魚類或無脊椎動物瀕臨滅絕。但是，弱光層居民的生活并不輕松。比如，對于海天使和海蝴蝶這樣的凝膠狀無脊椎動物而言，要在不斷酸化的海洋中努力長出自己的殼。
任何來自海洋表面的損害都會影響到弱光層，如果弱光層遭到生態(tài)破壞，會如何影響地球和人類？這個問題的答案也是科學(xué)家們正在努力尋找的。但是可以確定的是，弱光層在海洋的全球碳匯中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這個區(qū)域的命運對地球有著重大意義。
令人擔(dān)憂的是，這個巨大的海洋領(lǐng)域正面臨以下危險：世界不斷增長的人口對食物的需求越來越大；在海底開采礦物和金屬可能會將廢物釋放到弱光層；氣候變化正在改變氣溫、海水酸化程度和氧氣含量，而這些改變可能會深刻影響那里的生物多樣性。
自2018年起，聯(lián)合國開始促進國家管轄范圍以外區(qū)域海洋生物多樣性的保護和可持續(xù)利用的工作，但迄今為止的努力都集中在對表層水漁業(yè)和海底遺傳資源的保護，海洋弱光層及其重要生態(tài)系統(tǒng)的保護還沒有得到更好的重視。
對于弱光層，我們還有很多知識空白需要填寫，否則科學(xué)家們很難預(yù)測未來的海洋氧氣水平以及有機碳將如何長期儲存。此外，氣候變化對海洋溫度和氧氣水平的影響將改變“生物泵”的工作方式。
另外，關(guān)于弱光層的基礎(chǔ)信息還十分欠缺，比如：有多少物種生活在那里，它們的新陳代謝率是多少，它們?nèi)绾芜m應(yīng)環(huán)境，有機物質(zhì)是如何進出弱光層的？因此，人類必須加快對海洋弱光層認知的步伐。
