深海最奇異的地方,未必是黑暗,亦未必是壓力。
而是……它「很餓」。
在陸地,食物通常有清楚來源:草由陽光養大,動物吃草,另一些動物再捕吃牠們。在淺海,浮游植物和藻類亦可以利用陽光,成為食物網的起點。但當我們下到陽光不能抵達的深海,這條熟悉的路就斷了。
沒有樹。34Please respect copyright.PENANAxgtFJF71ON
沒有草。34Please respect copyright.PENANAOFH7kG8Wdj
沒有陽光照住的植物田野。
那深海生命吃甚麼?
答案有兩個方向:一個是由上方掉下來;另一個是由地球內部冒出來。
一、第一種糧食:海雪
深海最普遍的食物來源,叫做 marine snow,中文通常譯作「海雪」。
它不是真正的雪,而是一種由上層海洋慢慢沉下法的有機碎屑:死亡的浮游生物、微細屍骸、糞粒、黏液、細菌、礦物粒子等等,混合成細小白色絮狀物,在水中緩慢下沉。NOAA 形容,海雪是一持續落向深海的有機物雨,為黑暗海洋中大量生物提供食物。¹
這個畫面很安靜:34Please respect copyright.PENANABQuxFjGXmh
上層海洋死去、破碎、被消化、被重組;然後碎屑一點一點落入黑暗。深海底部沒有春天,但有一場永不完全停止的灰白色降「雪」。
對深海生物來說,海雪並不浪漫。34Please respect copyright.PENANAM27mfompZl
它是飯菜。34Please respect copyright.PENANAFj7WjGyU50
它是燃料。34Please respect copyright.PENANAwTyFccU1ZJ
是上方世界漏下來的生命殘響。
二、海雪是「慢慢掉落的太陽」
海雪其實仍然和太陽有關。
浮游植物在表層海洋利用陽光和二氧化碳製造有機物;之後有些有機物被動物吃用,有些變成碎屑,有些包進糞粒或黏淬團,最後向下沉。MBARI (Monterey Bay Aquarium Research Institute) 指出,下沉粒子是深海動物、原生生物和細菌的重要食物來源,而暮光帶生物會消耗或重組這些粒子,影響有幾多碳真正抵達深海。²
所以,深海並不是完全切斷太陽。更準確地說:34Please respect copyright.PENANAK3tGOmi5eI
太陽不再以光的形式到達深海,而是以食物碎屑的形式慢慢下沉。
一粒海雪可能曾經是表層一個浮游植物細胞。34Please respect copyright.PENANAWNOV25sMkl
再早一點,它可能是陽光、二氧化碳和海水中養分之間的化學結果。34Please respect copyright.PENANAN578uUEdqv
下到深海時,它已經變成另一種東西:一粒被黑暗等待的微小糧食。
三、深海不是大餐,而是節約制度
但問題是:下到深海的食物,通常很少。
在下沉過程中,海雪會被細菌分解,被暮光帶動物吃用,被水流打散,或者被重新包裝成其他粒子。NOAA AMOL 介紹生物碳泵時指出,全球由生物碳泵產生的顆粒有機碳中,估計少於 1% 會下沉到深海海床並可能在地質時間尺度上被封存。³
這個數學亦幫我們理解深海生態:深海生命不是生活在一個豐盛自助餐,而是生活在一個極度節約的制度之中。食物從遙遠上方來,數量少,時間不穩定,品質亦會在途中下降。
於是很多深海生物演化出低代謝、慢生長、長壽、等待、拾荒、過濾、機會主義等策略。在言裏,「快」不一定是優勢;「省」很多時才是生存智慧。
四、第二種糧食:地球自己煮出來
不過,深海不只靠上方施捨。
在某些地方,海底裂開,熱水、礦物、硫化氫、甲烷等化學物質由地殼冒出。這些地方包括熱液噴口和冷泉。在這些環境,生命不一定等海雪落下,因為微生物可以利用化學能製造有機物。
這個過程叫 chemosynthesis,即化能合成。WHOI 解釋,深海微生物可以利用硫化氫或甲烷和海水中氧氣反應時釋放的能量,製造糖類;這些微生物可以自由生活,亦可以和深海動物形成共生關係。⁴
這一刻,深海食物網的邏輯突然改寫。
在表層:34Please respect copyright.PENANAqHpxNmvf2n
陽光 → 植物/浮游植物 → 動物
在熱液噴口或冷泉附近:34Please respect copyright.PENANAwCt34L7G4B
化學能 → 微生物 → 動物
太陽不是唯一的開端。34Please respect copyright.PENANAlg0LCFAdlc
生命可以用另一種方式點火。
五、熱液噴口:黑暗中的綠洲
1977 年,科學家在加拉帕戈斯裂谷附近發現深海熱液噴口,並見到一整套之前未被理解的生態系統;National Geographic 記述,當時研究人員發現熱水可以由近冰冷海水環境中急升至極高溫度,並支撐住獨特生命群落。⁵
熱液噴口附近可以有巨型管蟲、貝類、蟹、蝦、微生物膜等生命。牠們不靠陽光,牠們靠噴口釋放的化學物質以支撐。對一個長期被海雪餵養、食物稀薄的深海世界來說,熱液噴口就好像黑音荒原中突然出現的城市。
但這座城市很不穩定。噴口可能停止活動,熱水流向會改變,礦物煙囪會崩塌,生物群落亦要跟住遷移、死亡或重建。熱液噴口不是永久樂園,更是一場由地球內部熱量維持的短暫盛宴。
六、冷泉:不熱,但一樣有生命
另一個化學能生態系統是冷泉 (cold seep)。
冷泉不像熱液噴口那麼高溫劇烈;它是甲烷、硫化氫和其他富含碳氫化合物的流體或氣體由海床裂隙慢慢滲出。NOAA Ocean Exploration 指出,冷泉可以支撐重要的化能合成群落,因為微生物能夠利用化學能製造食物。⁶
冷泉的氣氛和熱液噴口不同:少了火山式的劇烈,多了一種緩慢滲漏的持久。厚厚的微生物毯、貝類群落、管蟲、甲烷相關態,都可以圍繞這些化學出口建立。
如果熱液噴口是深海的火爐,冷泉就像地底慢慢滲出的廚房氣味。兩者都提醒我們:深海不只是由上而下的世界,亦是由下而上的世界。
七、偶然的大餐:鯨落
除了海雪同化能合成,深海還有一種壯觀而偶然的食物來源:鯨落 (whale fall)。
當一條鯨魚後沉到海底,牠的身體會成為一個臨時生態系統。Smothsonian Ocean 描述,鯨落會經歷多個階段:最初有大型拾荒者吃用軟組織,之後有其他無脊椎動物、微生物同骨骼相關群落接手;雖然臨時,但一具鯨屍仍可以長時間支撐深海生命。⁷
鯨落好像一座突然墜落到荒原上的宴會廳。34Please respect copyright.PENANAsiQkKZmkjo
先到者撕開肉。34Please respect copyright.PENANAv2OXaehVcs
後來者清理殘餘。34Please respect copyright.PENANAk26ZzP6dBt
更細微的生命進入骨骼、脂質、沉積物之間。
在食物稀少的深海,一具巨大身體的死亡,可以變成無數生命的開始。
八、深海食物網的三種節奏
到這裏,我們可以將深海能量來源理解成三種節奏:
1. 海雪34Please respect copyright.PENANAotlxHNcaj2
- 由上而下34Please respect copyright.PENANATdSsliZxtP
- 持續但稀薄34Please respect copyright.PENANAlbzD2pTipr
- 廣大深海水柱與海床
2. 熱液噴口/冷泉34Please respect copyright.PENANAVeEd2Oyg6g
- 由下而上34Please respect copyright.PENANAmWYttj7P7w
- 局部但濃厚34Please respect copyright.PENANA5MWGbiGwc7
- 化能成生態系統
3. 鯨落等大型墜落物34Please respect copyright.PENANAzkz4vvxBcR
- 偶然由上而下34Please respect copyright.PENANA6ib7t6g64v
- 突然而豐盛34Please respect copyright.PENANAIuDw3a7mpZ
- 深海海床臨時綠洲
這三種節奏塑造了深海生命的性格。
海雪教生命等待。34Please respect copyright.PENANAcx5i3gZzlh
冷熱泉教生命聚集。34Please respect copyright.PENANALBqQIu0HSB
鯨落教生命把死亡變成活力都市。
九:飢餓塑造深海
今章最重要的觀念是:深海不是沒有生命,而是生命被能量限制重新雕刻。
在陽光充足的地方,生命可以繁盛、快速、色彩鮮明。34Please respect copyright.PENANALeBFKJGp0m
在深海,生命要慢、要準、要省、要懂得等待一粒沉下來的碎屑,或者靠近地球裂口,借用岩石和化學物的能量。
深海生命並不是「缺少」表層世界的版本。它是另一套經濟學:34Please respect copyright.PENANAhWTYAWCj8E
光變少,所以訊號變珍貴。34Please respect copyright.PENANA2S4ayQ0MmF
食物變少,所以時間變漫長。34Please respect copyright.PENANAtmrREyWrVO
能量變少,所以身體變成計算。
但正因為如此,深海每一場盛宴都變得更驚人。34Please respect copyright.PENANAl1PPncrOIJ
一場海雪、一個噴口、一具鯨骨,都可以在黑暗中開出一個小小王國。
下一章,我們會走近這些王國入面最令人震撼的居民:深海巨物。為何有些生命在深處變得巨大?如何巨型魷魚、巨型等足目、深海水母,會成為人類想像中近乎神話的存在?
註腳:
6. NOAA Ocean Exploration. (n.d.). Cold seeps. National Oceanic and Atmospheric Administration.
7. Smithsonian Ocean. (n.d.). Life after whale: On whale falls. Smithsonian Institution.
ns216.73.216.75da2


