登陆注册
6452200000005

第5章 认识海洋(3)

二战结束后,皮卡德在比利时国家科研基金会的资助下,建成了第一艘“水下气球”式“弗恩斯”3号深潜器。1948年11月3日,他的深潜器缓缓潜入水中。深潜器的载人舱是一个直径为2米的钢制球壳;除了控制仪器外,球壳内仅仅能够挤下两个人;载人舱与一个装有2.8万加仑汽油的油箱相连,以产生足够的浮力。与载人舱相连的还有充水的气箱和被电磁力吸附的铁块。深潜器上浮时通过排出球内的水和抛弃铁块来实现;下潜时则靠排出汽油,在剩余的油箱空间注满海水,以增加重量。奥古斯特·皮卡德与英纳德把深潜器潜到水下26米处。这次实验证明了只需艇上的驾驶员控制,同样能够完成自由升降。皮卡德又设计了一套遥控装置。第二次试验,深潜器下潜到了1370米的深度。当它浮出水面时,深潜器载入舱严重进水,外形因受巨大压力而变形。尽管如此,他的试验,使人类向深海探索的历程跨入一个崭新的纪元。

1951年,皮卡德带领儿子杰奎斯·皮卡德来到意大利港口城市的里雅斯特,在瑞典有关部门的支持下设计他的第二艘深海潜水器。这艘深潜器长15.1米,宽3.5米,艇上可载两三名科学家。皮卡德父子将它命名为“的里雅斯特”号。1953年的一天,皮卡德父子驾驶着“的里雅斯特”号潜入1088米深的海底。第二次在第勒尼安海,皮卡德父子乘坐深潜器达到3048米深的海中,又一次创下了人类深海潜水的新纪录。同年9月,“的里雅斯特”号第三次载着皮卡德父子在地中海下潜到3150米的深处。在皮卡德父子的直接领导下,美国海军从德国购置了一种耐压强度更高的克虏伯球,建造新型的“的里雅斯特”号深潜器。1958年,新的“的里雅斯特”号首次试潜就潜到5600米;第二年又潜到7315米。“的里雅斯特”号潜水器在1960年1月20日用了4小时零43分钟的时间,潜到了世界海洋最深处——马里亚纳海沟,最大潜水深度为10916米。皮卡德父子实现了他们的最终梦想,成为深潜器设计最成功的人和传奇式的英雄。

20世纪60年代出现的“的里雅斯特”型深潜器是一个固定在储油器上的球形钢制吊舱。储油器中装满了比水轻的汽油,能在必要的情况下使潜水器浮出水面。下水前,把几吨重的铁沙压载装进特殊的储油罐中,在升上水面前,打开储油罐,甩掉压载。由蓄电池供电的小型电动机保证螺旋桨、舵和其他机动装置运转。这种类型的深潜器不能灵活运行,它如同“深水电梯”,观察人员潜到指定地点后就返回。

海妖与超级乌贼

大海神秘莫测,关于海怪的传说,各个地区各个时期都有。其中流传时间最长、流传范围最广的当属挪威海怪“克拉肯”。

挪威海怪“克拉肯”的历史最早可以追溯到古希腊时期。在许多人的描述中,挪威海怪就像一个浮动的岛屿。但是对于水手来说,真正的危险并不是来自于怪物本身,而是来自于当它迅速潜入海底时造成的巨大漩涡。

挪威渔夫经常冒着生命危险在海怪的上方捕鱼,因为这样渔获量会很大。如果一个渔夫的捕获数量异常多,他们往往会互相说:“你一定是在海怪的上方捕的鱼。”

1752年卑尔根主教庞托毕丹在《挪威博物学》中描述了“挪威海怪”。书中说:“它的背部,或者该说它身体的上部,周围看来大约有一哩(英里)半,好像小岛似的。……后来有几个发亮的尖端或角出现,伸出水面,越伸越高,有些像中型船只的桅杆那么高大。这些东西大概是怪物的臂,据说可以把最大的战舰拉到海底。”

因为“克拉肯”可怕的造型和惊人的破坏力,很多影视、小说和游戏都把它作为大反派。电影《诸神之战》中,宙斯的儿子珀尔修斯打败的海怪就是克拉肯。好几集《奥特曼》里,挨奥特曼打的怪物也是克拉肯。《加勒比海盗》中,最可怕的海怪还是克拉肯,它把杰克船长和黑珍珠号全部拖进了活死人的世界。《魔兽世界》里,克拉肯也是一个重量级的BOSS。

世界上真有海怪吗?

多数科学家认为,巨型乌贼是海怪的原型。

1873年,巨型乌贼在纽芬兰附近的“葡萄牙”海湾首次被发现。当时一艘小船遭到了这个大家伙的突然袭击,幸亏船主用斧头砍下了它的触须,才侥幸逃脱。事后测量,那根断触须长5米、直径约0.3米。

自此后,人们就开始追踪“乌贼王”的踪迹,但令人烦恼的是,它很少在浅海露面,当它浮出水面的时候,不是已经死亡就是奄奄一息,在开展研究前就死去了。全世界至今只有250多个样本可供研究,这些样本不是残缺不全就是严重损坏。它究竟住在何处,如何生活,如何觅食和繁殖,科学文献上至今仍是空白。

科学家通过解剖巨型乌贼的尸体,推测出了它长年潜伏海底的原因。巨型乌贼的眼睛直径达25厘米,已经适应深海的黑暗环境,因此,当它浮出海面时会因为强光而致盲,变得脆弱不堪。这就注定了它只能过“见不得光”的生活。

巨型乌贼最大的特点是长着一对极长的触须。这对触须的长度能达到其身体总长度的三分之二。

科学家曾猜测巨型乌贼是一种行动缓慢的动物。但亲眼目睹后才发现,它远比原先想象的要活跃得多,是一种积极而凶猛的捕食者。科学家说,失去一段触须不会危及巨型乌贼的生命。

大王乌贼生活在太平洋、大西洋的深海水域,体长20米左右,重2~3吨,是世界上最大的无脊椎动物。它的性情极为凶猛,以鱼类和无脊椎动物为食,并能与巨鲸搏斗。国外常有大王乌贼与抹香鲸搏斗的报道。据记载,有一次人们目睹了一只大王乌贼用它粗壮的触手和吸盘死死缠住抹香鲸,抹香鲸则拼出全身力气咬住大王乌贼的尾部。两个海中巨兽猛烈翻滚,搅得浊浪冲天,后来又双双沉入水底,不知所终。这种搏斗多半是抹香鲸获胜,但也有过大王乌贼用触手钳住鲸的鼻孔,使鲸窒息而死的情况。

最大的大王乌贼有多大?这个问题不好回答。人们曾测量一只身长17.07米的大王乌贼,其触手上的吸盘直径为9.5厘米。但从捕获的抹香鲸身上,曾发现过直径达40厘米以上的吸盘疤痕。由此推测,与这条鲸搏斗过的大王乌贼可能身长在60米以上。如果真有这么大的超级乌贼,那也就同传说中的挪威海怪相差不远了。

“黑烟囱”的秘密

1979年,美国的“阿尔文”号载人潜艇在东太平洋洋中脊的轴部,水下2610~1650米的海底熔岩上,发现了数十个冒着黑色和白色烟雾的烟囱,约350℃的含矿热液从直径约15厘米的烟囱中喷出,与周围海水混合后,很快产生沉淀变为“黑烟”,沉淀物主要由硫黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜、铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的柱状圆丘,称为“黑烟囱”。海底“黑烟囱”的发现是全球海洋地质调查取得的最重要的科学成就,也是世界海洋研究中最重要的领域之一。

“阿尔文”号发现“黑烟囱”之后,海洋学家又先后在世界各大海洋的底部发现了30多处。

(一)海底热泉的分布

海底“黑烟囱”分布在地壳张裂或薄弱的地方,如大洋中脊的裂谷、海底断裂带和海底火山附近。大西洋、印度洋和太平洋都存在大洋中脊,它高出洋底约3000米,是地壳下岩浆不断喷涌出来形成的。洋脊中都有大裂谷,岩浆从这里喷出来,并形成新洋壳。两块大洋地壳从这里张裂并向相反方向缓慢移动。在洋中脊里的大裂谷往往有很多热泉,热泉的水温在300℃左右。大西洋的大洋中脊裂谷底,其热泉水温度最高可达400℃。在海底断裂带也有热泉,有火山活动的海洋底部,也往往有热泉分布。除大洋中脊有火山活动外,在大陆边缘,受洋壳板块俯冲挤压形成山脉的同时,往往有火山喷发,在它的附近海底也会有热泉分布。

参观海底“黑烟囱”会是个奇妙的经历:蒸汽腾腾,烟雾缭绕,烟囱林立,好像重工业基地一样。事实上,烟囱里冒出的烟的颜色大不相同。有的烟呈黑色,有的烟是白色的,还有清淡如暮霭的轻烟。经分析发现“烟囱”喷出的物质中含有大量的硫黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿和铜、铁硫化物等物质。

(二)海底热泉生物群

海底“黑烟囱”的构筑绝非仅仅是地质构造活动的结果。其中神奇莫测的热泉生物建筑师的艰辛劳作也功不可没。在热泉口周围拥聚生息着种类繁多的蠕虫,其中管足蠕虫可长到45厘米,它们独具特色的生存行为特别引人注目。要知道,就在不久以前,科学家们还普遍相信,幽深的海底是生命的禁区,那里又黑又冷压力又大,根本不可能有生命存在。然而现在发现,围绕在海底“黑烟囱”周围,不但聚集了一个完整的生态系统,这些怪异的底栖生物在营造“烟囱”中还起着至关重要的作用。

科学家们发现“黑烟囱”岩心上布满了含有硫酸钡(也叫重晶石)的凹陷管状深孔,研究人员确认这些管状孔穴系蠕虫长期生存行为的结果。鉴于热泉口旁蠕虫遍布,因此尚难断定究竟哪些蠕虫擅长打洞筑巢。

从管洞外形来看,极有可能是活跃喜迁居的管足蠕虫长期挖掘作业的产物。解剖分析表明,管足蠕虫内脏中的细菌可从热液所含亚硫酸氢盐中获取氢原子维持生命,细菌还可把海水中的氢、氧和碳有机地转化生成碳水化合物,为蠕虫提供生存所需的食物。这种化学反应的结果是遗留下硫元素,蠕虫排泄的硫又促使海水中的钡和硫酸发生催化反应。长此以往蠕虫死后便在熔岩中遗留下管状重晶石穴坑。

它们开凿的洞穴息息相通,犹如礁岩迷宫,从而使热液将矿物质源源不断地输送上来并堆集烟道。当“黑烟囱”在热泉周围落成后,熔岩上深邃的管状洞口穴就成为矿物热液外流的通道从而形成海底黑烟热泉奇观,直到通道自身被矿物结晶体堵塞才告停息。

海底蠕虫只是海底生物中的一种。不同纬度、地形和深度的海洋,具有不同的物理及化学条件,因此造就了特色不一、各式各样的海洋生物。2000年12月4日,科学家在大西洋中部发现另一种热泉,结构完全不同,他们把它命名为“失落的城市”,再度引发了科学家对海底热泉的研究热潮。

在宜兰龟山岛发现的不断往上喷出的海底热泉,是一种“黄烟囱”,这是因为海底冒出大量硫黄所造成的现象,也是近年来发现最大的近海海底热泉,水深从二三米到三十几米,有八九处之多。最令科学家吃惊的是,在深海热泉泉口附近发现各式各样前所未见的奇异生物,包括大得出奇的红蛤、海蟹、血红色的管虫、牡蛎、贻贝、螃蟹、小虾,还有一些形状类似蒲公英的水螅生物。

即使在热泉区以外像荒芜沙漠的深海海底,仍出现了蠕虫、海星及海葵这些生物。热泉生物能够生存完全是依靠化学自营细菌的初级生产者。在“黑烟囱”喷出的热液里富含硫化氢,这样的环境会吸引大量的细菌聚集,并能够使硫化氢与氧作用,产生能量及有机物质,形成化学自营现象。这类细菌会吸引一些滤食生物,或者是形成能与细菌共生的无脊椎动物共生体,以氧化硫化氢为营生来源,一个以化学自营细菌为初级生产者的生态系统便形成了。

依照目前研究热泉生物的了解,它们的生长速度非常快。以贝壳来说,由于它们是滤食性动物,会有鳃、消化系统及进出水口器官;可是海底热泉的贝壳不一样,它们消化系统及进出水口已经呈退化现象,海底细菌则会住在它们的鳃里面,等到繁殖多了,就会被贝体利用,于是贝壳的生长速度也变得非常有效率。

(三)世界各国对海底热泉的研究

现代海底“黑烟囱”及其硫化物矿产的发现,是全球海洋地质调查近年来取得的最重要的科学成就之一,因其和海底成矿、生命起源等重大问题有关而成为国际科学前沿。但因现代“黑烟囱”分布在海底,仅有美、德、法、加、日等少数国家有能力开展研究。科学家于是将目光投向了陆地上的“黑烟囱”化石,但迄今仅在俄罗斯、爱尔兰发现3亿至4亿年前的“黑烟囱”残片。

我国也致力于“黑烟囱”的研究。继2005年发现古老大洋地壳残片后,2007年长期在野外奔波的北京大学李江海课题小组首先在山西五台山地区发现了古海底“黑烟囱”残片。当年10月终于又在河北兴隆发现了保存完整的古老“黑烟囱”,初步判断其地质年龄约有14.3亿“岁”。

专家描述:14亿多年前,华北地区仍是一片汪洋大海,河北兴隆一带正处于大陆裂谷最深的海底上。在海水循环加热后,这些两到三厘米高的“黑烟囱”成为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等地壳内部矿物质喷涌而出的通道,“黑烟囱”周围聚集了蓬勃的微生物群落。

另据推测,中国甘肃和云南地区,应该有几亿年前的海底“黑烟囱”的迹象。

(四)“黑烟囱”是生命诞生之地?

近30年来,随着深海生物科研的不断深入,科学界有一种新的看法,认为生命可能起源于深海“黑烟囱”;而英国杰出的生物学家、进化论的主要奠基人达尔文也曾假设过,生命可能起源于“一小滩热水”。

巧合的是,科学家最早发现海底“黑烟囱”的加拉帕戈斯群岛,达尔文环球考察时也曾停留过。岛上独特的生物对达尔文发现进化论起到了至关重要的作用。而“黑烟囱”也给了科学家们新的启示。

同类推荐
  • 水浒系列之行者武松

    水浒系列之行者武松

    一身虎胆、武艺高超、急侠好义、刚猛不屈、敢作敢当、嫉恶如仇!这是人们对武松这个文学形象的普遍看法或期待。本书在武松这个人物形象的构划上,又有新特点、新发现、新突破,以期使得武松这个人物不仅是历史的、文学的,更具有现实的、平民偶像的寓义。
  • 非常同桌我的同桌我做主

    非常同桌我的同桌我做主

    陆飞、欧阳子、李小奇……好动、好话话、好做小动作的男生们,大丽、李小白……可爱、活泼、聪明的小女生们,他们生活学习在一起,会发生哪些好玩的事情呢? 读者朋友们快来看看这本《我的同桌我做主》,书里收录了《乾坤大挪 “椅”》、《别那么大声》、《庄半仙的幸运日》等好玩的故事。
  • 世界科学博览2

    世界科学博览2

    本书是一部融知识性、趣味性、科学性于一体的科普类图书。力图全方位诠释科学领域的种种现象,引领读者进入精彩玄妙的科学世界,更加立体、真实地感受奇妙的科学之旅,使大家在享受阅读快感、学习科学知识的同时,获得更为广阔的文化视野、审美享受和想象空间。
  • 孩子一定要知道的50个世界科学奇迹

    孩子一定要知道的50个世界科学奇迹

    本书从古今中外遴选了50个科学发明与科学发现,比如古代中国的火药、指南针的发明,工业革命时期蒸汽机、内燃机的发明,现代疫苗、克隆、杂交技术的发现……虽然,我们不能回到科学发明与科学发现的那个时代感受奇迹的魅力,但却可以感受这些科学奇迹带给人类的变化,从而创造出更多的、更精彩的科学奇迹。
  • 闪电寻心·女巫的秘密

    闪电寻心·女巫的秘密

    原本守望在金色麦田里的、没有生命的稻草人,在一个狂风暴雨的夜晚,被一道闪电击中了,它由此获得了生命。老猴子阿西给他取名闪电。在与猴子的相处中,闪电意识到自己缺少一颗心,生命并不完整,因此踏上寻心之旅。随着稻草人的找寻,闪电在寻找心的旅途中,路过了森林、橡树农场、樱花庄园、噬魂谷、翡翠王国、魔法森林,结识了猴子阿西、失去妈妈的小狐狸小绒球、寻找妈妈的小男孩诺奇、找寻主人的精灵嗡嗡、被继母卖掉的女孩米雪等各种各样的好朋友,不仅收获了友情,还懂得了在勇气和担当。
热门推荐
  • 阎锡山传

    阎锡山传

    本书采用祖国传统史学的实录风格,努力以一种客观冷静的态度,让历史人物回到历史中去。阎锡山一生是如何走过来的?以及他对历史所发生怎样的影响?阎锡山是民国历史上一个极其复杂的人物,客观评述这样的历史人物,做到“其文直,其事核,不虚美,不隐恶”,实在不是一件容易的事。
  • 顾城旧记:我愿冠你之姓

    顾城旧记:我愿冠你之姓

    【深情虐恋,玻璃渣里是没有糖的】她说:“从来没有一朵花是为你盛开,你只是途径了它的绽放。”她说:“做我的男人,不管是你的人还是你的命都是我的。”她说:“谁规定女人婚后就要冠上丈夫姓氏?你也可以跟我姓啊。”她说:“人间太苦了,你陪我去地狱吧。”她说:“Bill,好好活着。”自你走后的许多年,哪怕眉眼间多一分想你,我都望得出神。“Zoey,今年的玫瑰又开了——”像极了你。
  • 硬币系统穿越漫威

    硬币系统穿越漫威

    说出来你可能不信,我用一块钱吊打了漫威宇宙……群号:541072274
  • 重生宇宙霸主

    重生宇宙霸主

    没有简介爱看不看,。。。。前世苦逼青年郑聪重生300年后,且看他如何在作者的安排下走向巅峰。
  • 网游之另类女神

    网游之另类女神

    安素玩游戏最心疼两个蠢货:第一个是天天嚷着要和她抢男人,却永远不知道大力一点儿的室友徐婧。第二个是天天说她呆傻蠢笨肯定没男人要,却默默为她承包了整个精神病院的帮主江城独饮。至于为啥会和这两蠢货日亲日近嘛……安素表示:我交朋友从来不在乎对方蠢不蠢,反正都没我蠢。
  • 蓝公案

    蓝公案

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 毒宠战神狂妃

    毒宠战神狂妃

    她,是远近闻名的“私生子”,更是从未修炼过的废物。她,是丧失记忆,却实力至高无上的上神。一朝灵魂合一,曾经只能被人踩在脚下的卑微“私生子”犹如涅磐重生,翻手为云,覆手为雨!腹黑帝王为她痴狂,顶级魔兽认她为主。他,是神秘莫测的国师,妖娆红衣之下却藏着炙热的灵魂,他杀尽天下人,对谁都不曾手软。却对她,唯有她,能够令他温柔从容。她要这帝尊王朝顷刻崩塌,他便奉上帝王项上头颅。她要实力卓绝、霸绝碾压各路牛鬼蛇神,他便奉上至宝为她铺路。只是……“娘子,为夫的心受伤了,需要娘子亲亲才能痊愈……”“滚!”--情节虚构,请勿模仿
  • 母亲

    母亲

    这部作品讲述了一位母亲平淡而伟大的一生。美丽的女主人公出生于上世纪30年代,历经坎坷、磨难,在丈夫蒙冤入狱后,独自艰难地支撑起家,以温暖的母爱翼护着孩子们,独立而自尊地生活着,最终苦尽甘来,完成了一位母亲的伟大职责。故事情节曲折,真情感人肺腑,催人泪下,可读性强,且具有教育意义。
  • 灰塔的黎明

    灰塔的黎明

    嘿!对,就是你!你这么行色匆匆的要去哪里啊?哦,我知道,我知道生活不易,不过也别太拼命了。你问我在这里干什么?哈哈,我只是坐在这里,讲一些老掉牙的故事,关于巫师,巨龙……你知道的,那些曾经在我们梦里出现过的东西。嘿,你猜怎么着,如果你不那么着急的话,为什么不坐下来听听它们呢?我虽然自认不是个好的说书人,可我敢保证这故事我绝对用了心!来听听吧,也许,它能让你重新梦到,那些早就被我们忘了的……传奇。书友群:193123031欢迎前来催稿
  • 戴明贤集(第四卷):适斋杂写

    戴明贤集(第四卷):适斋杂写

    本书为《戴明贤集》第四卷,选收短文若干则。作者模仿古人笔记小品和诗话词话,文章简约、精悍、以少胜多。温馨回忆,如《书店忆旧》《几首毕业歌》;嬉笑讽刺,如《戏拟“钱文化学会”章程》《光怪陆离小世界》;花花草草,闲情逸致,如《消夏玩物》《野慈姑·芹菜酸》;读书心得,如《金庸三题》《回归常识读赵翼》等。作为贵州本土作家,作者的写作始终怀着将美丽贵州展示于世人面前的文化自觉,贯穿着对贵州这一方土地的深情。贵州的山山水水、贵州的人情风貌、贵州文化,在作者的笔下展现,像一幅逐渐铺开的长幅画卷,可以说是弱势文化描写自己的一个尝试。