深海最深处的压强超过1000倍标准大气压，相当于一个指甲盖上站两头牛。在这样的“超级高压锅”里却活跃着各种各样的海洋生物。它们每天都承受着巨量海水的压力，为何没有被压成碎片？

深海生物非常普遍

人类登上珠穆朗玛峰、飞向太空已经数十载，但直到最近，我国载人潜水器才终于抵达万米深渊。阻碍人类下潜的一大因素就是那足以压垮普通潜艇的超高水压——最深处的压强超过1000倍标准大气压，相当于一个指甲盖上站两头牛。然而，就是在这样的“超级高压锅”里却依然活跃着各种各样的海洋生物。除了无处不在的微生物，还有体格不小的鱼类等动物。

深海（通常被定义为深度在海平面以下200米的海洋）占了地球上可居住栖息地的2/3，深海环境极为严酷。在黑暗冰冷的海洋深处，巨大的海水压力足以将一只聚苯乙烯泡沫的杯子压缩到只有一枚顶针大小。由于环境恶劣，在过去许多年里，深海一直是人迹罕至之处。

在过去的半个世纪中，随着深海潜水技术的进步，研究人员观察和发现了深海的许多奥秘。令人惊讶的是，科学家在深海发现了许多海洋生物，那里并非人们想象的荒芜、寂寥、没有生命，而是一个充满生机的生命世界。

深海生物其实非常普遍。1977年，科学家在加拉帕戈斯群岛附近海底大约2500米深处首次发现了聚集在热液喷口附近的海洋生物群。那里的海底热液口不断喷涌出含有丰富化学物质的炽热海水，养育了大量的海洋生物，如巨蛤、贻贝、管蠕虫、海蜗牛和虾等。之后，科学家又在海洋更深处发现了许多种类的无脊椎动物，包括片脚类动物、海参、琵琶鱼等珍稀海洋物种。但不可否认的是，海洋越深的地方，生物的种类越少。例如，在8000米深处以下的深海，很少能发现鱼类。这很可能是因为海水压力过高的缘故。

深海生物如何战胜巨大的海水压力

科学家指出，为了逃避日益变暖的海洋表层环境，一些物种可能会向海洋深处迁移。但随之而来的问题是：下潜越深，意味着这些海洋生物承受的海水压力也越大。在海洋深处，海水的压力可达每平方厘米1116千克。深海生物在这样的极限压力之下仍然能够繁衍生长，它们的生物学机理是什么？深海生物究竟是如何承受海水巨大压力的？为何没有被压成碎片？

海洋生物对压力适应性的最早研究始于20世纪70年代末。当时有科学家将浅水鱼与深水鱼的蛋白质进行了对比发现，深水鱼拥有一些能够帮助稳固细胞膜的特殊蛋白质，使这类生物能够适应高压环境。

还有科学家发现，深海动物能承受巨大压力的关键在于它们体内拥有一种称为乳酸脱氢酶（LDH）的物质——浅水鱼的LDH只能适应小于500米深度的较低压力。相比之下，深海鱼的LDH则能适应更深处海水的巨大压力。

与此同时，一种有助于深海生物适应压力的小分子被发现。这种小分子可有效防止海水压力对蛋白质的扭曲影响。

此外，科学家对一种被称为氧化三甲胺（TMAO）的分子的研究表明，将TMAO添加到鱼的组织样本后，对承受高压影响的蛋白质可起到稳定作用。科学家在鲨鱼、硬骨鱼、螃蟹和虾的体内都发现了TMAO。事实上，让鱼虾发出腥味的也正是这种物质。

科学家还发现，一些深海鱼在演化过程中索性丢掉了容易被挤爆的鱼鳔。它们的骨头大多为具有韧性的软骨，比硬骨头更抗压，头骨上的缝隙也有助于平衡内外压力。而更大的动物，如柯氏喙鲸能潜入2000米的深海，是因为它们的肺是“可折叠的”，同时血液携氧能力惊人，能在水下持续活动两小时。

海洋生物产生巨变的原因

想要揭示深海生物在压力下生存的基本生物学原理，还应该了解海洋生物在地球历史发展的不同时期产生巨变的原因，这也可为海洋生物如何应对全球变暖提供新的线索。

研究表明，在2.51亿年前至6500年前的温暖中生代，热带和亚热带气候向极地方向延伸，恐龙在这一时期开始兴盛起来，但深海生物卻面临迥然不同的困境——由于海流运动变缓甚至停滞，水中含氧量急剧下降，导致海洋生物大量灭亡。当冰河期到来时，深水循环重新开始，浅水物种开始开辟新的栖息地。

随着时间的推移，那些迁移到深海的浅水动物渐渐适应了较高的海水压力。为了观察浅水海洋生物是如何承受并逐渐适应深海压力，研究人员将产于欧洲的一种大西洋沟虾安置在与它们生活在海底热液口附近的近亲相类似的压力环境中，测量它们在各种压力和温度环境下的耗氧量和行为变化。实验显示，甲壳类动物在极端压力条件下可生存几天至几个星期。

研究还发现，这些大西洋沟虾的生存率可能还与水温等条件有关。在水温为10至30摄氏度之间（相当于浅水栖息环境的水温）时，虾对压力的耐受力大幅提高。但在更低的温度条件下，随着压力的增加，这些虾的活动能力会变得不协调，甚至在几个小时内死亡。

生物对环境的适应是一种复杂的机制，海洋生物对新环境的适应可能取决于多种因素的组合。例如，一些生活在海底热液口附近的生物，在较高的温度条件下比在较低的温度条件下消耗更多的氧气，这表明它们在高温条件下对极端压力的适应能力更强。

温度、压力和气候变化等因素的影响和制约，造成了海洋生物的演化和栖息地的变迁。科学家认为，对深海的探索研究可以让我们更多地了解海洋生物是如何应对不断变化的外部世界的。   （《大自然探索》）