[美]赖利·布莱克（Riley Black）：毕业于美国罗格斯大学，生态学和进化生物学硕士。作为一个多产的作家，瑞利在《国家地理》和《科学美国人》等杂志开设专栏已有十年之久。《商业内幕》杂志称她为顶级的 “科学社交媒体奇才 ”之一，HLN将她列为 “推特上最酷的8个极客 ”之一，她还是电影《侏罗纪世界》的 “常驻古生物学”顾问。她在耶鲁大学、伦敦自然历史博物馆等多地高校和机构都做过有关古生物学的讲座。

卢静：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员，博士生导师，从事古鱼类方向研究。带领团队自主研发三维可视化软件Vayu（娲鱼）。曾获“十大地质科技进展”，国家自然科学奖二等奖等荣誉。

一场跨越亿年的深海探索之旅

记录人类与海的动人故事，回溯海洋生命的演化传奇

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海洋是地球最后的秘境，但我们对它的了解还不到5%

三叶虫、菊石、奇虾、巨齿鲨、腔棘鱼、鹦鹉螺、大王鱿……未至之地，藏着哪些“克苏鲁”生物？

一场跨越亿年的深海探索之旅，记录人类与海的动人故事，回溯海洋生命的演化传奇

自然史、海洋生物学、古动物学爱好者的案头之书。

“菊石、三叶虫、大王鱿……” 2小时带你潜入深海，去发现进化史上不可不知的动人故事。

《侏罗纪世界》系列电影常驻古生物学顾问倾情撰写，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究员卢静翻译审订

一场跨越亿年的深海探索之旅，记录人类与海的动人故事，回溯海洋生命的演化传奇

全书近200张珍贵图片，百余种海洋生物的精彩影像，宏观呈现波澜壮阔的蓝色世界。

随书赠送2张精美深海生物明信片

引言

从太空中遥望，地球表面只有大约30% 是陆地，剩下的都是极深的水域。大陆的边缘向海中延伸出大陆架，而在大陆架的边缘之外，地壳继续向深处延伸，最终可以达到10,984 米的深度（编者注：马里亚纳海沟深度存在争议，2020 年中国深潜器坐底深度为10,909 米），那里非常寒冷、水压巨大。

我们日常熟悉的环境与地球上大多数生命的生活环境很不相同。或者说，我们日常生活的陆地表面反而是一种很特殊的环境。地球大部分地区实际上都是深海栖息地，其中生活着比足球还大的等足类动物，看起来很凶残却以浮游生物为食的乌贼，每天在水体中上下迁移、追随它们所摄食的微小生物的鲨鱼，还有巨大的蠕虫包围着喷涌的海底喷口，它们也许能为地球生命如何起源提供线索。地球上大多数生命都生活在这种寒冷、黑暗的环境中，那里唯一的光亮是居住在那儿的生物体发出的光。

事实上，从约1,000 米深的暮光带边界到马里亚纳海沟的最深处，我们与这片神秘而广阔的生命栖息地有着千丝万缕的联系。一些动物，比如鲸潜入深海，吃掉栖息在黑暗中的生物，然后再通过排泄物将来自深海的营养物质带回海面附近。它们的排泄物为浮游生物提供了食物，许多浮游生物最终又向深处沉降，成为不断变化的海底的一部分。深海也是全球碳循环的一部分，这个循环正因人类产生的温室气体而发生变化。大气中的二氧化碳、甲烷和其他气体被海洋上层水体吸收，并被可进行光合作用的浮游生物利用来制成其外壳。这类生物数量巨大，它们死亡后沉入海底深处，堆积成沉积物，最终被压缩成为岩层，有效地掩埋了它们所吸收的碳和其他元素。也正因如此，即使你从未涉足海洋200 米以下的深水区，你仍然与其休戚相关。

我们对深海的了解仍处于起步阶段。尽管过去200 年来，海洋研究领域取得了许多创新进展和技术突破，但直到最近我们才能够涉足海洋深处。探险家虽然能够抵达挑战者号海渊（Challenger Deep）等最深的地方，但由于巨大的水压，他们也只能在那里停留很短的时间。直到大约150 年前，海洋科学家才意识到在我们熟悉的上层水域之下还存在着可供研究的生命，而在不到一个世纪之前，专家们还认为广阔的深海平原（约占地球整个表面积的一半）是荒芜的水底荒漠。即便是海洋科学方面的专家，也常常对深海探索中发现的东西感到困惑。研究人员可能需要数年时间才能确认某种绚丽的水母或毛茸茸的螃蟹是前所未见的新物种。深海地区的化石记录则更是神秘。保存远古生命遗存的岩石在深海非常罕见，部分原因是深海处于不断生成新岩石并回收旧岩石的地质过程中，因此通过研究深海来了解地球生命史，就好像在看一本破旧的连环画，而其中大部分书页都已经脱落。

但我们对深海的了解正在不断加深。每次深潜探索、每个被冲上岸的深海生物，都为我们揭示了新的信息。在这本书中，我们将呈现一系列精选片段，涵盖生物、概念和环境等多个主题，这些知识深刻改变了我们对地球自然历史的理解。有些生物虽然在几个世纪前就已被命名，但直到最近才真正得到认识和理解。还有一些则是全新的发现，颠覆了科学家之前的假设。所有这些共同构成了我们对深海世界刚刚开始拼凑出的认知的一部分。当你翻阅各个章节，可能会惊叹于灯笼鱼的行为，或者大王鱿的生理习性时，请记住这一点：所有这些生物和环境都与我们共存于这个星球上，此刻，在深邃的黑暗中，它们的隐秘生活正在我们只能短暂停留的地方默默展开。

海洋的垂直分层

马里亚纳海沟的水深超过珠穆朗玛峰的高度数千米。尽管世界上的大陆壮丽非凡，但它们仅占地球表面积的30% 左右。相比之下，海洋和深海的面积要大得多。多少个世纪以来，深海中的奥秘让我们不断提出疑问：“那里有什么？”对于人类而言，深海就像是另一个星球??一个陌生得充满危险的地方，即便只是短暂停留也需要特殊的装备。

海洋在不断变化。正如我们将了解到的，即使是深海中的生物也不总是固守在深水之中，它们会在水体中上下迁移以追寻食物、光和配偶。大自然并不拘泥于固定的模式。不过，如果我们即将探索深海，那就有必要花点时间思考一下“深”的具体定义。

海洋学家通常将海洋划分为五个主要的垂直分带，每层还可以再细分。值得注意的是，这些划分主要适用于大陆架之外的远海。尽管近海和远海都有透光带（photiczone），即能见到光的区域，但描述海洋更深部分的术语只在远海才开始使用，近海环境则通常被称为浅海带（neritic zone）。

假设你的船已经远离海岸，超出大陆架范围，到达远海，那么你的正下方存在五个主要的海洋分带，对应不断增加的海水深度。每个分带都有专门的术语来称呼，这些术语强调了该深度的某一特征，有时候可以通用。为了简明起见，我们用通俗名称来称呼它们。

透光带，或称日光带（sunlight zone）、上层带（epipelagiczone）的范围包括海面到200 米深处。这一层海洋生物多样性极高，从浮游生物到大型鲨鱼都生活在这里。在这一层，阳光中大部分的可见光都可以照射进来，为浮游生物进行光合作用提供所需的原始能量，以便它们制造食物维持海洋食物网的运转。

随着水深的增加，阳光逐渐减弱。透光带是所有海洋分带中最浅的一层，然而也只有大约1% 的阳光能够到达透光带最深处。海洋学家们通常以此为界，将透光带与下一个海洋带??暮光带（twilight zone）区分开。

暮光带的科学名称是中层带（mesopelagic zone），深度范围从200 米一直延伸到1,000 米。这片区域生活着许多著名的深海生物，包括发出生物荧光的水母和神秘的大王鱿。暮光带约占整个海洋体积的20%，代表了我们通常想象的幽暗深邃的海洋环境，遥控潜水器（ROV）的灯光在这里照亮了那些如梦似幻的无脊椎动物和尖牙交错的鱼类。

然而，比起整个海洋的深度，暮光带并不算深。在暮光带的下方，海平面下1,000 米到4,000 米的深度，是午夜带（midnight zone），科学家称其为深层带（bathypelagiczone）。这里一丝阳光都没有，而且极其寒冷，平均温度只有4 摄氏度左右。由于上方海水的重力，这里的水压无比巨大。没有阳光，无法进行光合作用，生活在这里的生物要么捕食其他生物，要么通过名为“化能合成”的途径将二氧化碳和甲烷等分子转化为能量维持生存。

继续下潜，穿过午夜带，前往海洋的更深处，我们就来到了深渊带（abyssal zone），或称深渊水层带（abyssopelagic zone），其深度范围为4,000 米到6,000 米。这里的生命较为稀少，为数不多的生物生活在完全的黑暗之中。这里的水温仅有2 摄氏度，最底层的海水极度缺氧，难以维持任何生命的存在，在这种恶劣环境中生活的生物已经非常适应寒冷、黑暗和压力，以至于它们已经无法在海洋的上层水域生存。其中许多生物以从海洋上层飘落的生物残骸或“海雪”为食。

继续下潜到超过6,000 米的深度，就进入了哈迪斯带（hadal zone），或称海沟带（hadalpelagic zone）。这是海洋的最深层，只有冒险进入海沟才能抵达这样的深度。

深海发现年表 2

引言 4

海洋的垂直分层 8

还有多少深海尚待探索? 12

营养循环 16

生物发光 22

皱鳃鲨 28

生物沉积 32

巨口鲨 36

空棘鱼 40

深海无生命假说 46

寒武纪生物 48

巨型蜘蛛蟹 54

大眼鱼龙 58

幽灵蛸 62

鹦鹉螺 66

叠层石 70

深海球形潜水器 76

昼夜垂直迁移 80

欧氏尖吻鲨 84

大王鱿 88

巴西达摩鲨 94

皇带鱼 96

灯笼鱼 100

鲛水母 104

蝰鱼 106

鲸落 110

盲鳗 114

吞噬鳗 118

胸棘鲷 122

腕足动物 124

鮟鱇鱼 128

热液喷口 132

雪人蟹 136

甲烷氧化菌 138

巨型管虫 140

银鲛 144

脂肪层 148

柯氏喙鲸 152

古网迹 156

有孔虫 160

“阿尔文”号深潜器 164

深海平原 170

海鞘 172

海蜘蛛 178

烟灰蛸 182

巨型等足类动物 188

皇家海军“挑战者”号 192

海百合 198

“的里雅斯特”号深潜器 204

马里亚纳海沟 208

术语表 212

索引 214