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深海鱼的分布

横向分布

海洋被水平划分为靠近陆地的沿海区域和远离陆地的开放海洋,以大陆架的边缘为边界。没有像深海中进行光合作用的植物这样的初级生产者,而作为深海生物能源的有机物主要来自浅水和陆地。因此,深海鱼类(和其他深海生物)通常在靠近陆地的水域中含量较高,而在远洋中则较少[1] 。另外,在热带的开放海洋中,不发生对流,因此表面上的有机物很少,有少量可用沉积物的荒凉海床可能会扩散 。

海底地形的特征因地区而异,并且对底栖深海鱼类的分布有很大的影响。另一方面,由于中部深海的环境相对稳定且均匀,因此许多种类的深海鱼游泳分布范围广。深海鱼类分布在所有三个海洋(太平洋印度洋大西洋)中,它们被称为世界鱼类(泛世界物种)。游泳深海鱼的生物群系主要受气候和大陆/岛屿地形的影响而被分类为约20种,其数量明显少于其他生物群系 。游动在大陆架上有分布区域的深海鱼类例如灯笼鱼opt科,有时被称为“伪鱼类[2]

垂直分布

当根据深度在垂直方向上划分海面时,将其划分为表层,中弹性带,海底带,深海层和超深海层[3] [4] 。这种划分有时被称为远洋带。通常,将主要栖息地深度比中弹性带深的鱼视为深海鱼。

中视力的

中中生带(水深200-1,000米)接受少量的阳光,尽管不足以进行光合作用[5]大多数主要的温跃层水温迅速变化的层)都存在于该区域,而在此之下,深海所独有的物理稳定的环境得以延伸。

现已知中层带游泳深海鱼约750种,巨口鱼目所属钻光鱼科褶胸鱼科巨口鱼科以及灯笼鱼目所属灯笼鱼科的种类和数量上领先。[6]这些群体广泛分布于全世界海洋中(包括极地海洋),生物量巨大。其中,钻光鱼科圆罩鱼属被认为是脊椎动物中个体数最多的类群[7]

占据底栖鱼支配地位的是软骨鱼纲银鲛目角鲨目,以及鳕形目鼠尾鳕科稚鳕科鼬鱼目鼬鱼科北梭鱼目海蜥鱼科。除此也观察到较多属于仙女鱼目炉眼鱼科鳗鲡目鸭嘴鳗科鲈形目绵鳚科的鱼类。

底栖深海鱼的栖息地范围相比水深更受海底地形的影响,因而许多物种也分布在半深海带。中层带、半深海带及更深的区域有1000多种底栖鱼记录在册 。

深海区

半深海带(水深1000 - 3000米[8] )是阳光无法触及的黑暗世界。这里的水温稳定处于2-5℃,可利用的有机物质不到表层带的5%,并随深度增加迅速减小[9]。半深海带游泳鱼类有至少200种,其中角𩽾𩾌亚目占据数量优势,奇鲷目仿鲸科水珍鱼目黑头鱼科囊鳃鳗目钻光鱼科圆罩鱼属鱼类也生活在此。而底栖鱼包括数量众多的鼠尾鳕科海蜥鱼科鱼类,以及鳗鲡目通鳃鳗科𩽾𩾌目棘茄鱼科鱼类。

深渊带

在深海带(水深3000 - 6000米)中,水温降至1-2°C并保持稳定[10] 。逾300个大气压的水压会影响生物的细胞活动。在此几乎见不到游泳深海鱼,只观察到属于狮子鱼科裸鼬鱼科鼠尾鳕科的底栖鱼类。

哈达尔带

超深渊带(水深逾6000米)处于海沟深处,占总海底面积不到2%。在这水压逾600个大气压的环境中,只有少数属于鼠尾鳕科狮子鱼科裸鼬鱼科鱼类的记录。

身体结构

眼球

 
褶胸鱼科棘银斧鱼Argyropelecus aculeatus)具有向上的管状眼和扁平的侧面

微弱的阳光能到达约1000米的深度(根据透明度的不同而不同),因此生活在该区域的一些深海鱼类的具有非常大的眼睛。另有至少11个深海鱼类群具有管状眼,包括珠目鱼科褶胸鱼科钻光鱼科[11]。因为光经散射折射到达深海,无论太阳的位置如何,光总是从正上方射下且直至日落光强几乎不变[12] 。除了巨尾鱼科等少数例外,大多数管状眼睛都竖直向上,以接受海平面来的光线。

与深海鱼类相比,许多生存在相同黑暗条件下的穴居动物眼睛退化。深海鱼的不同之处在于:有少量的光射入深海,一些物种会游入较浅水域,存在许多发光生物。

逾1000米深的半深海带是个没有光线到达的黑暗世界,这个区域中许多深海鱼的眼睛小而凹陷。裸鼬鱼科成员的眼睛埋入皮肤中,而炉眼鱼科成员仅具有板状视网膜,它们仍然残留有检测光的能力,比起退化更适合将其视为特化[13]。有研究认为,细小的锥形眼更适合捕获半深海带稀疏闪烁的生物发光[14] 。据说相比普通眼睛,这些鱼类的眼睛空间分辨率更好,适合捕获20至30米远的生物发光。对于游泳能力较弱的深海鱼而言,将视野限制在相对狭窄的范围内具有合理的性价比(即投入产出比)[15]

消化器

 
宽咽鱼科吞鳗Eurypharynx pelecanoides)具有非常大的嘴巴,在全世界深海(550 - 3000米)中相对常见[16]
 
叉齿𬶮科黑叉齿龙䲢Chiasmodon niger)可吞食比自身大的猎物

许多鱼食性深海鱼的嘴和齿都比其体长大得多[17] 。隶属于囊鳃鳗目囊鳃鳗科吞鳗科鱼类以口大而著称。乍一看,这些鱼的头似乎大得异常,但颅骨很小,而大嘴则由极其发达的颚骨支撑[18]囊鳃鳗为吞噬大型猎物具有尖齿,吞鳗的颚中则仅有微小的齿,它们滤食小鱼和浮游生物

亦有鱼食性深海鱼具发达的牙列。狼牙鲷科角高体金眼鲷等鱼类具有毒牙似的锋利齿。巨口鱼目角𩽾𩾌亚目中部分成员的齿向内弯曲,使猎物难以逃脱。[17]

角𩽾𩾌亚目叉齿𬶮科等类群的鱼类能大幅扩张食道[19]黑叉齿龙䲢能吞下长为自身数倍的猎物,这种鱼可能在腹部异常膨大的状态下被捕获。另有深海鱼在肠道沉积黑色素色素使之变黑[17] ,它们似乎以此防止在捕食发光生物时,光透过消化道从而吸引外敌。

在难以连续捕食的深海环境中,高效能量存储是一个挑战。肝脏是深海鱼的重要能量储存器官。深海蜥鱼科等鱼类具有巨大而富含脂质的肝脏 ,鼠尾鳕科薄鳞突吻鳕的肝脏也富含脂质糖原,据估计它可以在绝食的情况下维持180天的生命。

由于脂质的比重低于海水,在肝脏中储存大量脂肪也有助于确保浮力。对于角鲨目刺鲨科灯笼棘鲛科等没有鳔的软骨鱼,肝脏的质量或可达体重的25% [20]

体色

 
须仿鲸科红刺鲸鱼Barbarisia rufa)的特征是鲜红的体色、发达的侧线和小眼睛

在具有较多光照的中层带生活的鱼类中发现了体表银化拟态现象[21]褶胸鱼科成员具有几毫米厚的扁平表皮,表面呈现铝箔般的亮银色。它们的体表规则排列着微小鸟嘌呤晶体[22] ,这些晶体像镜子般反射光,以防止掠食者识别自己。部分褶胸鱼科成员可以在夜间降低反射效率,从而降低反射生物发光而被发现的风险。

从约600米的深度起,深海鱼的体色从银白色迅速变为铅灰色,直至1000米的深水区处的深海鱼几乎全部呈暗色[23] 。多数奇鲷目成员呈亮红色,但只有偏蓝的短波光才能到达深海,因此它们如黑色一般,几乎看不见。

吻触手・拟饵体

𩽾𩾌目鱼类背鳍的第一鳍棘变形为钓杆状,称为吻触手(illicium)。吻触手末端的膨大部分称为拟饵体(esca),𩽾𩾌鱼移动拟饵体诱饵以吸引猎物。对于半深海带游泳鱼角𩽾𩾌亚目成员,拟饵体常起共生发光器官的作用[24] 。科学家亦认为须角𩽾𩾌科鱼类喉部多叉的胡须用作假饵 。

  1. ^ ‘深海生物図鉴’ pp.238-239
  2. ^ ‘Deep-Sea Fishes’ pp.115-117
  3. ^ ‘潜水调查船が観た深海生物’ pp.3-4
  4. ^ 区分方法や区切りとなる水深は研究者によって异なる。また、海底には别の区分がある。
  5. ^ ‘Deep-Sea Fishes’ pp.82-83
  6. ^ これら2目には合わせて约650种が所属し、中深层游泳性鱼类の大半を占めている。
  7. ^ ‘Fishes of the World Fourth Edition’ pp.208-209
  8. ^ 渐深层と深海层の境界を4,000mに置く场合もある(‘The Diversity of Fishes Second Edition’ pp.393-394)。
  9. ^ ‘Deep-Sea Fishes’ pp.115-117
  10. ^ ‘深海生物図鉴’ p.221
  11. ^ Locket NA. Adaptations to the deep-sea environment. In Handbook of sensory physiology. Vol. VII/5. The visual system in vertebrates. Berlin: Springer-Verlag. 1977: 67–192. 
  12. ^ ‘深海生物図鉴’ pp.48-49
  13. ^ ‘深海の生物学’ pp.249-250
  14. ^ Warrant EJ and Locket NA. Vision in the deep sea.. Biol Rev Camb Philos Soc. 2004, 79 (3): 671–712. PMID 15366767. 
  15. ^ Warrant EJ. The eyes of deep-sea fishes and the changing nature of visual scenes with depth.. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2000, 355 (1401): 1155–1159. PMID 11079389. 
  16. ^ ‘日本の海水鱼’ p.90
  17. ^ 17.0 17.1 17.2 ‘Deep-Sea Fishes’ pp.150-172
  18. ^ ‘深海生物図鉴’ pp.170-175
  19. ^ ‘深海の生物学’ p.143
  20. ^ 脂质の主成分であるスクアレンは、肝油の原料として利用される。
  21. ^ ‘深海の生物学’ pp.275-280
  22. ^ Denton EJ and Land MF. Mechanism of reflexion in silvery layers of fish and cephalopods. Proc R Soc Lond B Biol Sci. 1971, A178: 43–61. PMID 4397267. 
  23. ^ ‘深海の生物学’ p.281
  24. ^ ‘Oceanic Anglerfishes’ pp.229-251