海洋大揭秘
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是山高还是海深

海洋到底有多深?海底究竟是崎岖不平的还是光滑平整的?几百万年来,这些问题不断地激发着人类去探索海底这个神秘世界。

长久以来,海员们用“测深索”来估测海洋的深度。他们把一根已知长度的绳索放下海,直到绳上的重物触到海底,根据绳索的长度就知道海洋的深度。但这种方法速度很慢而且很不可靠。因为当重物随着不断下降的绳索进入海洋深处,很难判断它是否已触到海底以及这时的绳索是否是绷紧的。

“挑战者”号的探险

对深海的研究始于一艘科研船“挑战者”号,它是由英国战舰改装成的。1872年12月首航,任务是“全面了解海洋”。“挑战者”号对全球的海洋作了首次全面的研究。这艘蒸汽帆船穿越了除北冰洋以外的所有大洋。它载着273名船员和6名科学家航行了11万多千米。在威维利·汤姆森爵士的带领下,考察了所有可能影响水生生物的物理因素和生物因素。

船上所有人员共作了492次水深测量和133次取样工作。每次测量,他们都费力地把系有重物的绳索放入海中。最后,测得马里亚纳海沟深约8000多米,证明了海洋比人们想象的要深得多。同时,他们还掘取了洋底的沉积物标本,以供进一步研究并发现新的物种。

尽管这次航行带回了丰富的数据,但人类对于海底的认识仍是肤浅的。广阔的海底世界又岂是靠一次一次的测量就能够完全了解的呢?这之后,航行越来越多,资料一点一点慢慢地积累起来。

探索海洋的新领域

1920年,由于技术上的突破,人们可以借助声波来探测海底了。通过电子回声探测器(后被称作声呐),人们可以进行精确的深度测量。回声探测器装在船上,可测得一次声波脉冲传到海底并反射回来所需的时间。把这个时间除以2,再乘以声音在海水中的平均速度(每秒1500米)就得到海洋的深度。

现在,科学家们采取另一种方法—太空卫星来了解海底情况。卫星上装有测高仪,通过雷达来测量海洋的准确深度。由于洋底的万有引力不同,这一深度会有所不同。大洋中脊、海山、海沟等造成地壳密度不同,因而对海面的引力也不同。计算机就利用这些数据来推测海底的情况。

地球上最深的海沟

马里亚纳海沟,是地球上最深的海沟,它位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底,估计已有6000万年的历史,全长2550千米,为弧形,平均宽70千米,大部分水深在8000米以上。最大水深在斐查兹海渊,为11034米,是地球的最深点。

如果把世界最高的珠穆朗玛峰放在沟底,峰顶将不能露出水面。不少登山者成功地征服了珠穆朗玛峰,但探测深海的奥秘却极其困难。1960年,科学家首次乘坐“的里雅斯特”号深海潜水器,首次成功下潜至马里亚纳海沟底进行科学考察。海沟底部高达1100个大气压的巨大水压,对于人类是一个巨大的挑战。深海是一个高压、漆黑和冰冷的世界,通常的温度是2℃,在极少数的海域,受地热的影响,洋底水温可高达380℃。令人惊奇的是,在这样深的海底,科学家们竟然看到有一条比目鱼和一只小红虾在游动。在马里亚纳海沟最深处则很少能看到动物了。

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鱼为什么能承受海底的巨大压力

深海鱼类能承受海底的巨大压力,是因为深海鱼类为适应环境,其身体的生理机能已经发生了很大变化。这些变化反映在深海鱼的肌肉和骨骼上。由于深海环境的巨大水压作用,鱼的骨骼变得非常薄,而且容易弯曲;肌肉组织变得特别柔韧,纤维组织变得出奇的细密。更有趣的是,鱼皮组织变得仅仅是一层非常薄的膜,它能使鱼体内的生理组织充满水分,保持体内外压力的平衡。这就是深海鱼类为什么在如此巨大的压力条件下,也不会被压扁的原因。