深海生物(卷名：生物学)
deep-sea organisms
生活在水深超过1000米处的海洋生物。包括微生物、无脊椎动物和鱼类等。
深海生物的研究始于19世纪初，由于研究条件的限制误认为550米以下是无生命带，因此，进展缓慢。1872～1876年，英国“挑战者”号获得了一批深海生物样品，确证深海存在生物。此后，欧美一些国家相继开展深海生物调查，美国于1930年用潜水球进行生态观察，到20世纪中期已积界了许多有关深海生物的形态、分类和分布的研究资料。20世纪60年代以来，基于开发深海矿产和生物资源，以及利用深海弃置放射性废物的需要，加之深海调查技术和设备不断改进（如应用新的深海潜水球，水下电视摄像机，水中立体照像机，机械手，深海拖网和样品保存技术等）对深海生物的研究，包括深海环境，深海生物的种群生态、生理、生化和适应机制等的研究不断取得进展。如1977年发现了深海底热泉口生物群落。
生态环境及生物类型 深海环境特点 ①高压，水深每增加10米约增加1个大气压，在1万米的深渊，压力为1000个大气压。②底层流速多很缓慢。③无光，不存在光合营养的植物。④低温，除个别海域(如地中海)水温较高外，深海水温平均为1～3℃，最低可达-1.8℃。⑤盐度较高(35‰)且变化小。⑥氧含量较丰富，通常500～1000米水深处含氧量最低，其上下水层含氧量均较高。⑦沉积物多为软泥和粘土。
深海生物按其生活方式可分为浮游、游泳和底栖三大类。
浮游生物 由细菌、原生动物、腔肠动物、甲壳动物、毛颚动物等的一些种类组成，种类和生物数量均较少。生物数量通常随水深增加而明显降低。太平洋千岛-堪察加水域的中型浮游生物量，在200～400米水深处每立方米平均超过100毫克，但3000米以下却不到1毫克。同一种浮游动物，个体小时多生活在浅处，个体较大时生活在深处。如桡足类的海羽水蚤属和光水蚤属的一些种类，生活在2000米水深处个体最大可达17毫米，而随着水深变浅，个体大小也随之变小。深海浮游动物多为杂食或肉食性。浮游动物的垂直移动对营养物质的垂直转送起着积极的作用。浮游动物主要种类有：①甲壳动物，最主要的是桡足纲如哲水蚤、真哲水蚤、海羽水蚤、光水蚤等属的一些种类（最大个体可达17毫米）。其次还有糠虾、磷虾、端足和十足等目，以及介形纲的动物。②腔肠动物，有钵水母和管水母等。它们生活史中没有水螅型阶段，个体一般较大，直径可达25厘米，大多呈栗色和紫色，且能发光。③橄榄绿细胞，长度为10～15微米的细胞。有的学者认为属于鞭毛虫。在3000～4000米水深处，此类细胞的密度仍可达 25000～50000个/升。在有些浮游甲壳动物的肠道中也常可捡出，它们的来源尚不清楚。
游泳生物 主要是鱼类，其次为乌贼、章鱼和虾等（图1）。在1000多种大洋鱼类中，生活在深水的约有150种。其中隶属于角亚目的种类最多，约有80种。深海鱼头的背侧有一柄状的突起，顶部可发光，作诱饵和照明用。嘴大。雌鱼体重可达6～8千克，雄鱼仅重几克（图2）。雄鱼头部钻入雌鱼的表皮吸取营养，并形成一个小裂，雌鱼产卵期，雄鱼产精子于袋中，以备授精。鱼不成群，个体之间大约保持30米的距离。
在深海也有不少鳗鱼，如哈氏囊咽鱼和宽咽鱼等。鱼体细长，嘴特别大（图3）。有些鳗鱼幼体上游到较浅的水层，成体时才回到深水。
在深海鱼类中，圆罩鱼属的个体数量最多，鱼的个体小，长仅5～6厘米，头大，暗褐色，其鳃可滤食浮游动物。不成群，个体之间约保持3米的距离。
在深海近底层鱼的种数比较多，个体也较大，如睡鲨体长可达7米，以掠食为生。有些深海鱼常能吞食比自身大的食物(图4)。深海头足类种类较少，有的章鱼适应于深海生活，没有眼睛。
底栖生物 深海底栖生物的生物量随水深而降低(见表)。在水深 2000～3000米处底栖生物种类多。随水深的增加，其组成也发生变化，浅水种逐渐被深水种取代，通常200、3000和6000米处是转折点。在万米以上的深渊，仍有底栖生物，已发现的种类有：有孔虫、海葵、多毛类、等足类、端足类、瓣鳃类和海参类等。①微型底栖生物，个体大小在2～40微米之间，主要生活在海底沉积物的表层。包括真菌、易变菌、类酵母细胞、肉足纲、吸管纲、纤毛虫纲、有孔虫等。据对北太平洋中部水深5498米处调查，在沉积物表层的个体数量约为每平方厘米24000个，而在0.5厘米沉积样中仅为每平方厘米1150个。②小型底栖生物，个体大小在42～1000微米之间，生活在同一水域，个体数约比微型底栖生物少 3个数量级。小型底栖生物主要包括有孔虫、海螅、涡虫纲、线虫动物门、腹毛动物门、动吻动物门、缓步动物门、寡毛纲、原环虫、海螨、介形类和猛水蚤目的一些种类。其中，线虫是主要的种类，其个体数量多，约占动物总数的二分之一。③大型底栖生物，个体大小在1000微米以上，包括无脊椎动物的大多数门类，如海绵、腔肠动物、星虫、曳鳃虫、肠鳃动物、螠虫、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物和须腕动物，以及少量脊索动物（如海鞘）和底栖鱼类。
深海海绵体大（可达1米），且多具一插入底泥中的长柄。海葵能生活在水深达万米的深渊，有的附生在其他动物身上，或筑管栖息。
多毛类既是浅水，也是深水的重要底栖生物。在中太平洋西部深海采得的大型底栖生物共有8种，其中多毛类4种，即吻沙蚕、海蛹，以及小头虫科和缩头虫科各一种;其余4种为美丽冠叶珊瑚、骨缘胡桃蛤、扇贝和一种钩虾亚目的动物。
棘皮动物门的各纲均有深海种类，多数是底栖取食者，有的海星是肉食者，捕食有孔虫、多毛类和软体动物。在有机物较丰富的地方，海参往往是优势种，且个体也大（有的可达0.5米）。生活在深海的海参，有的具叶状的“足”，或具一排侧乳头，适于在软泥上爬行。
深海的海鞘也营固着生活，有很长的柄，滤食，不形成群体。有的底栖鱼，腹鳍和尾鳍长成棒状，能在软泥上支撑着身体或缓慢地移动，如一种深海狗母鱼。
深海热泉生物群落 1977年，美国伍兹霍尔海洋生物学实验室的“阿尔文”潜水球在太平洋加拉帕戈斯群岛东北300公里水深 2550米处的断裂带发现了深海热泉生物群落（图5）。
这一带海底水温约20℃。生物很繁盛，有环节、甲壳、软体、须腕动物和鱼类等。其中大型的管栖蠕虫状须腕动物，管长可达5米，直径4厘米，常成簇，密度可达每平方米15千克；大的蛤贝壳长达25厘米；还有腔肠动物、甲壳动物和鱼类。1984年又在大西洋3200米的海底发现了类似的生物群落。这些群落的生物生长快。例如，蛤类的代谢速度比一般深海的蛤约快500倍，生长为成体所需的时间要快几十倍。从海底喷出的热水含有大量的啹S（HS-浓度超过 1毫摩尔/升）。这些动物不仅本身有同化啹S的能力，它们还能依靠共生的硫磺细菌的化能合成作用，将啹S转化为有机物：O2+4啹S+CO2→[C啹O]+4S+3啹O没有口、消化道和肛门的须腕动物，是靠体内共生细菌来提供营养物质的。
对环境的适应 一般深海生物的食物来源是：从上层沉降的生物死体、碎屑，微生物化能合成产生的有机物和其他深海生物等。由于食物少、温度低，所以包括细菌在内的深海生物代谢速率（氧耗）低，生长也很慢。深海生物视觉大多不发达，但嗅觉却很灵敏，曾将一些死鱼投放到菲律宾海沟水深9605米处6小时40分钟后，已引来一群端足类，有的鱼已被吃的仅剩下鱼骨。许多深海鱼类口大，能吞食比自己还大的食物。还有许多深海生物(包括许多种鱼，以及海星、海参、海笔、海葵等)能发光。这不但有作为诱饵和惊吓敌人的作用，还能作为同类互相辨识的标记。
大多数深海动物没有生殖季节，性成熟迟，一般产卵少，但卵黄多，幼体孵出后即能独立生活。有的鱼幼体上浮到较浅的水层觅食，长大后才回到深水。
深海生物有适应高压的机制，若将深海生物带到水的表层往往立即死亡。
参考书目
G.J.Rovre，Deep-Sea Biology，John Wiley & Sons，New York，1983.
H.V.Thurman，Marine Biology，C.E.Merrill Publ.Co.，1984.