海山,你了解多少?地处深海,但它却拥有海底最丰富的生物资源

海山(Seamounts)通常是指深海大洋中位于水面以下、高度大于1000 米的隆起地形,广义的海山也包括在海底中相对高度小于1000 m 的海丘(Hills or Knolls)。大多数海山是由火山活动形成的,板块构造运动通常使海山呈链状分布或以细长形集群出现。全球海洋中存在约20 万个海山,高度超过1000 m 的海山逾3 万个,其中近半数分布在太平洋(图)。


全球高度大于1 000 m 的海山( 圆圈) 及已采样过的海山( 红色三角) (张均龙和徐奎栋,2013)

海山是深海大洋中的独特生境,广泛存在于世界各大洋中,由于其特定的地理学特征和水文条件,造就了其独特的生物学特征,正成为海洋生物多样性研究的热点地区。国际海洋生物普查计划(Census of Marine Life)从2005 年开始针对海山开展了名为CenSeam 的调查,获得了大量新发现和研究成。目前对海山的调查远远不够,据估计全球迄今已被研究或调查过的海山不足300 个,并且已有的调查大部分是针对靠近海面或者靠近陆架的海山。

海山为丰富多样的动物群落提供了栖息地。 一只绿海龟在凝固的火山口上滑行,岩石上覆盖着海绵、珊瑚藻

海山栖息着几乎所有门类的动物。科研人员整合了全球对171 座海山的调查,统计有1971 种无脊椎动物。海山存在的物种数可能要远远超过目前的记录。迄今,在几乎所有调查的海山中都发现了新物种。海山调查成为新物种挖掘的重要宝库。

深海珊瑚和周围环境

海山大部分以岩石底质为主,以滤食性、附着或固着生活的物种为主,优势种有海绵、珊瑚、海葵、海笔、水螅、海百合等。其中,全球分布的深水珊瑚( 或冷水性珊瑚) 是研究较多的类群。另外,海山也是鱼类大量聚集的地方。

在克拉里昂-克利珀顿断裂带4100米处采集到的刺胞动物新目的一个新物种

在海山生态系统中,存在大量的与浅海不同的特有生物种类。针对这种情况,有如下假说:


海山特有种假说认为,海山的地理隔离、水文特点以及独特生境等产生的一系列机制,使得海山生物区系在生态和进化上都与深海其他生境相隔离,从而形成了较高比例的特有种。泰勒柱( Taylor Column,指稳定的海流在流经海山时形成的逆时针环流) 被认为是产生特有种现象的物种滞留机制之一。


孤岛隔离假说认为,海山的水文条件特殊,将物种幼虫在海山区域滞留和聚集,使海山种群与邻近区域种群隔离,使海山如同海洋中的岛屿,有着与周围的深海平原或深渊截然不同的生物区系,形成了海山独特的物种多样性。

科学家们在深海漫游者2号潜水器中探索圣地亚哥岛附近约500英尺深的海山。 海山是深海生物的绿洲。

很多海山是火山发育而成的并伴随有热液口。你是否知道这些高温的火山口存在大量海洋动物?这为底栖生物群落创造了独特的物理化学条件,这一群落中有大量的化能合成生物。化能合成生物:自养生物的一种,指通过将无机物分子(如氢气或硫化氢)或者甲烷氧化,以取得化学能,再利用这些化学能将一碳无机物(如二氧化碳和甲烷)和水合成有机物的营养方式。通俗点讲,这类生物能力很大,不需要通过太阳光,也不需要氧气,人家通过有毒的二氧化硫、硫化氢等就能生存下去。由于热液口的典型特征,在有热液和没有热液的海山,生物区系组成有显著差异。


本文仅用于非商业的科普活动,不当之处,请指正。

本文大部分文字内容摘录(少量改编)自“张均龙,徐奎栋. 海山生物多样性研究进展与展望[J]. 地球科学进展,2013,28( 11) : 1 209-1 216.”

本文中部分图来自美国WHOI研究所网站。

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页面更新:2024-03-09

标签:海山   深海   生境   假说   群落   水文   物种   珊瑚   海底   独特   生物资源   生物

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