馬里亞納海溝位于11 °20′N,142°11.5′E,即于菲律賓東北、馬里亞納群島附近的太平洋底,亞洲大陸和澳大利亞之間,北起硫黃列島、西南至雅浦島附近。其北有阿留申、千島、日本、小笠原等海溝,南有新不列顛和新赫布里底等海溝,全長2550千米,為弧形,平均寬70千米,大部分水深在8000米以上。最深處在斐查茲海淵,為11034米,是地球的最深點(diǎn)。這條海溝的形成據(jù)估計(jì)已有6000萬年,是太平洋西部洋底一系列海溝的一部分。
馬里亞納海溝(Mariana Trench)位于北太平洋西部馬里亞納群島以東,為一條洋底弧形洼地,延伸2550公里,平均寬69公里。主海溝底部有較小陡壁谷地。1957年蘇聯(lián)調(diào)查船測到10990米深度,后又有11929米的新記錄。1960年美國海軍用法國制造的“的里雅斯特號”深海潛水器,創(chuàng)造了潛入海溝10911米的紀(jì)錄。一般認(rèn)為海洋板塊與大陸板塊相互碰撞,因海洋板塊巖石密度大,位置低,便俯沖插入大陸板塊之下,進(jìn)入地幔后逐漸熔化而消失。在發(fā)生碰撞的地方會形成海溝,在靠近大陸一側(cè)常形成島弧和海岸山脈。這些地方都是地質(zhì)活動強(qiáng)烈的區(qū)域,表現(xiàn)為火山爆發(fā)和地震。
如果把世界最高的珠穆朗瑪峰放在溝底,峰頂將不能露出水面。不少的登山家成功地征服了珠穆朗瑪峰,但探測深海的奧秘卻是極其困難的。1960年1月,科學(xué)家首次乘坐“的里雅斯特"號深海潛水器,首次成功下潛至馬里亞納海溝底進(jìn)行科學(xué)考察。海溝底部高達(dá)1100個大氣壓的巨大水壓,對于人類是一個巨大的挑戰(zhàn)。深海是一個高壓、漆黑和冰冷的世界,通常的溫度是2℃(在極少數(shù)的海域,受地?zé)岬挠绊?,洋底水溫可高達(dá)380℃)。令人驚奇的是,在這樣深的海底,科學(xué)家們竟然看到有一條比目魚和一只小紅蝦在游動。有的理論認(rèn)為深海海溝的形成主要原因是地殼的劇烈凹陷。
潛水員曾在千米深的海水中見到過人們熟知的蝦、烏賊、章魚、槍烏賊,還有抹香鯨等大型海獸類;在2000~3000米的水深處發(fā)現(xiàn)成群的大嘴琵琶魚:在8000米以下的水層,發(fā)現(xiàn)僅18厘米大小的新魚種。在馬里亞納海溝最深處則很少能看到動物了。
2014年12月,科學(xué)家在馬里亞納海溝8145米的海床上發(fā)現(xiàn)了一種魚類,這比先前紀(jì)錄深了將近500米。
參加研究計(jì)劃的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的這個奇特生物據(jù)信是“獅子魚”,“當(dāng)它游泳時,看起來像有個奇怪的卡通狗鼻子背后浮動著濕紙巾?!边@種魚渾身成白色,頭大、眼睛小、沒有魚鱗,通常較人類的手掌稍長。
英國亞伯丁大學(xué)(Aberdeen University)科學(xué)家杰米生(Alan Jamieson)博士表示:“這種棲息深度很深的魚,不像我們所曾看過的東西,也不像我們已知的任何東西?!?/p>
原來,深海魚類為適應(yīng)環(huán)境,它的身體的生理機(jī)能已經(jīng)發(fā)生了很大變化。這些變化反映在深海魚的肌肉和骨骼上。由于深海環(huán)境的巨大水壓作用,魚的骨骼變得非常薄;而且容易彎曲;
肌肉組織變得特別柔韌,纖維組織變得出奇的細(xì)密。更有趣的是,魚皮組織變得僅僅是一層非常薄的層膜,它能使魚體內(nèi)的生理組織充滿水分,保持體內(nèi)外壓力的平衡。這就是深海魚類為什么在如此巨大的壓力條件下,也不會被壓扁的原因。另外,深海魚類的眼睛也變得非常奇特。我們常見的金魚,不僅顏色非常鮮艷,兩只眼睛特別大,而且好玩。和金魚比較,生活在深海里的魚類,其眼睛結(jié)構(gòu)要比金魚眼豐富多了。一般魚的眼睛,多生長在頭的兩側(cè),而生活在深海中的魚,眼睛卻長在頭部的背部。從正面看,后魚的兩只大眼框,簡直就像是豎起來的兩只電燈泡。而從上往下看,兩只眼睛又像兩個大圓圈,占據(jù)著頭部的“要塞”部位。更有趣的是,這種魚眼,能上下左右活動,其眼球的組織結(jié)構(gòu)和一架望遠(yuǎn)鏡差不多,而且還能自如地調(diào)整焦距。奇特的眼睛結(jié)構(gòu),幾乎是深海魚的一個共同生理特征。
深海里并不是風(fēng)平浪靜的,里面有很多血腥與殺戮??茖W(xué)家一直在尋找10米長以上的霸王烏賊就生活在這片終年不見天日的海底。至今為止還沒有人見過其真正的樣子,但是霸王烏賊的天敵是抹香鯨,科學(xué)家曾經(jīng)在抹香鯨的肚子里面發(fā)現(xiàn)直徑有20厘米的巨型烏賊牙齒??茖W(xué)家斷定這條烏賊就是霸王烏賊。然而霸王烏賊的天敵居然是抹香鯨,這就意味著深海里他們一直在持續(xù)著血腥與殺戮。
2011年1月,一個國際科研團(tuán)隊(duì)通過對世界最深海溝馬里亞納海溝的考察,發(fā)現(xiàn)那里儲存著大量碳,這意味著海溝在調(diào)節(jié)地球環(huán)境方面的作用比人們之前認(rèn)識的更為重要。馬里亞納海溝就像是個沉淀物收集器,被海溝里細(xì)菌轉(zhuǎn)化的碳的量比6000米深的海底平原上的碳含量高。這說明了海溝里碳含量比研究人員此前認(rèn)為的高,他們以前沒意識到深海里還有這么一個二氧化碳收集槽??茖W(xué)家們下一步的想法是把研究結(jié)果量化,算出深海海溝里的碳含量到底比其它海域多出多少,而細(xì)菌轉(zhuǎn)化的碳的量具體是多少,這些數(shù)據(jù)能幫助科研人員更好了解深海海溝在調(diào)節(jié)氣候方面的作用。