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深海魚的分佈
橫向分佈
海洋被水平劃分為靠近陸地的沿海區域和遠離陸地的開放海洋,以大陸架的邊緣為邊界。沒有像深海中進行光合作用的植物這樣的初級生產者,而作為深海生物能源的有機物主要來自淺水和陸地。因此,深海魚類(和其他深海生物)通常在靠近陸地的水域中含量較高,而在遠洋中則較少[1] 。另外,在熱帶的開放海洋中,不發生對流,因此表面上的有機物很少,有少量可用沉積物的荒涼海床可能會擴散 。
海底地形的特徵因地區而異,並且對底棲深海魚類的分佈有很大的影響。另一方面,由於中部深海的環境相對穩定且均勻,因此許多種類的深海魚游泳分佈範圍廣。深海魚類分佈在所有三個海洋(太平洋,印度洋和大西洋)中,它們被稱為世界魚類(泛世界物種)。游泳深海魚的生物群系主要受氣候和大陸/島嶼地形的影響而被分類為約20種,其數量明顯少於其他生物群系 。游動在大陸架上有分佈區域的深海魚類,例如燈籠魚和opt科,有時被稱為「偽魚類」 [2]
垂直分佈
當根據深度在垂直方向上劃分海面時,將其劃分為表層,中彈性帶,海底帶,深海層和超深海層[3] [4] 。這種劃分有時被稱為遠洋帶。通常,將主要棲息地深度比中彈性帶深的魚視為深海魚。
中視力的
中中生帶(水深200-1,000米)接受少量的陽光,儘管不足以進行光合作用[5]大多數主要的溫躍層(水溫迅速變化的層)都存在於該區域,而在此之下,深海所獨有的物理穩定的環境得以延伸。
現已知中層帶游泳深海魚約750種,巨口魚目所屬鑽光魚科、褶胸魚科、巨口魚科以及燈籠魚目所屬燈籠魚科的種類和數量上領先。[6]這些群體廣泛分佈於全世界海洋中(包括極地海洋),生物量巨大。其中,鑽光魚科圓罩魚屬被認為是脊椎動物中個體數最多的類群[7] 。
佔據底棲魚支配地位的是軟骨魚綱的銀鮫目和角鯊目,以及鱈形目的鼠尾鱈科、稚鱈科,鼬魚目鼬魚科和北梭魚目海蜥魚科。除此也觀察到較多屬於仙女魚目爐眼魚科、鰻鱺目鴨嘴鰻科、鱸形目綿䲁科的魚類。
底棲深海魚的棲息地範圍相比水深更受海底地形的影響,因而許多物種也分佈在半深海帶。中層帶、半深海帶及更深的區域有1000多種底棲魚記錄在冊 。
深海區
半深海帶(水深1000 - 3000米[8] )是陽光無法觸及的黑暗世界。這裏的水溫穩定處於2-5℃,可利用的有機物質不到表層帶的5%,並隨深度增加迅速減小[9]。半深海帶游泳魚類有至少200種,其中角鮟鱇亞目佔據數量優勢,奇鯛目倣鯨科、水珍魚目黑頭魚科、囊鰓鰻目和鑽光魚科圓罩魚屬魚類也生活在此。而底棲魚包括數量眾多的鼠尾鱈科與海蜥魚科魚類,以及鰻鱺目通鰓鰻科、鮟鱇目棘茄魚科魚類。
深淵帶
在深海帶(水深3000 - 6000米)中,水溫降至1-2°C並保持穩定[10] 。逾300個大氣壓的水壓會影響生物的細胞活動。在此幾乎見不到游泳深海魚,只觀察到屬於獅子魚科、裸鼬魚科、鼠尾鱈科的底棲魚類。
哈達爾帶
超深淵帶(水深逾6000米)處於海溝深處,佔總海底面積不到2%。在這水壓逾600個大氣壓的環境中,只有少數屬於鼠尾鱈科、獅子魚科、裸鼬魚科魚類的記錄。
身體結構
眼球
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/Lovely_hatchetfish2.jpg/220px-Lovely_hatchetfish2.jpg)
微弱的陽光能到達約1000米的深度(根據透明度的不同而不同),因此生活在該區域的一些深海魚類的具有非常大的眼睛。另有至少11個深海魚類群具有管狀眼,包括珠目魚科, 褶胸魚科和鑽光魚科[11]。因為光經散射和折射到達深海,無論太陽的位置如何,光總是從正上方射下且直至日落光強幾乎不變[12] 。除了巨尾魚科等少數例外,大多數管狀眼睛都豎直向上,以接受海平面來的光線。
與深海魚類相比,許多生存在相同黑暗條件下的穴居動物眼睛退化。深海魚的不同之處在於:有少量的光射入深海,一些物種會游入較淺水域,存在許多發光生物。
逾1000米深的半深海帶是個沒有光線到達的黑暗世界,這個區域中許多深海魚的眼睛小而凹陷。裸鼬魚科成員的眼睛埋入皮膚中,而爐眼魚科成員僅具有板狀視網膜,它們仍然殘留有檢測光的能力,比起退化更適合將其視為特化[13]。有研究認為,細小的錐形眼更適合捕獲半深海帶稀疏閃爍的生物發光[14] 。據說相比普通眼睛,這些魚類的眼睛空間解像度更好,適合捕獲20至30米遠的生物發光。對於游泳能力較弱的深海魚而言,將視野限制在相對狹窄的範圍內具有合理的性價比(即投入產出比)[15] 。
消化器
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/db/Eurypharynx_pelecanoides.jpg/220px-Eurypharynx_pelecanoides.jpg)
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1b/Chiasmodon_niger.jpg/220px-Chiasmodon_niger.jpg)
許多魚食性深海魚的嘴和齒都比其體長大得多[17] 。隸屬於囊鰓鰻目的囊鰓鰻科和吞鰻科魚類以口大而著稱。乍一看,這些魚的頭似乎大得異常,但顱骨很小,而大嘴則由極其發達的顎骨支撐[18]囊鰓鰻為吞噬大型獵物具有尖齒,吞鰻的顎中則僅有微小的齒,它們濾食小魚和浮游生物。
亦有魚食性深海魚具發達的牙列。狼牙鯛科角高體金眼鯛等魚類具有毒牙似的鋒利齒。巨口魚目和角鮟鱇亞目中部分成員的齒向內彎曲,使獵物難以逃脫。[17]
角鮟鱇亞目和叉齒鱚科等類群的魚類能大幅擴張食道和胃[19]。黑叉齒龍鰧能吞下長為自身數倍的獵物,這種魚可能在腹部異常膨大的狀態下被捕獲。另有深海魚在腸道沉積黑色素等色素使之變黑[17] ,它們似乎以此防止在捕食發光生物時,光透過消化道從而吸引外敵。
在難以連續捕食的深海環境中,高效能量存儲是一個挑戰。肝臟是深海魚的重要能量儲存器官。深海蜥魚科等魚類具有巨大而富含脂質的肝臟 ,鼠尾鱈科薄鱗突吻鱈的肝臟也富含脂質和糖原,據估計它可以在絕食的情況下維持180天的生命。
由於脂質的比重低於海水,在肝臟中儲存大量脂肪也有助於確保浮力。對於角鯊目刺鯊科、燈籠棘鮫科等沒有鰾的軟骨魚,肝臟的質量或可達體重的25% [20] 。
體色
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/52/Flabby_whalefish.jpg/220px-Flabby_whalefish.jpg)
在具有較多光照的中層帶生活的魚類中發現了體表銀化的擬態現象[21] 。 褶胸魚科成員具有幾毫米厚的扁平表皮,表面呈現鋁箔般的亮銀色。它們的體表規則排列着微小鳥嘌呤晶體[22] ,這些晶體像鏡子般反射光,以防止掠食者識別自己。部分褶胸魚科成員可以在夜間降低反射效率,從而降低反射生物發光而被發現的風險。
從約600米的深度起,深海魚的體色從銀白色迅速變為鉛灰色,直至1000米的深水區處的深海魚幾乎全部呈暗色[23] 。多數奇鯛目成員呈亮紅色,但只有偏藍的短波光才能到達深海,因此它們如黑色一般,幾乎看不見。
吻觸手・擬餌體
鮟鱇目魚類背鰭的第一鰭棘變形為釣杆狀,稱為吻觸手(illicium)。吻觸手末端的膨大部分稱為擬餌體(esca),鮟鱇魚移動擬餌體誘餌以吸引獵物。對於半深海帶游泳魚角鮟鱇亞目成員,擬餌體常起共生發光器官的作用[24] 。科學家亦認為鬚角鮟鱇科魚類喉部多叉的鬍鬚用作假餌 。
- ^ 『深海生物図鑑』 pp.238-239
- ^ 『Deep-Sea Fishes』 pp.115-117
- ^ 『潛水調査船が観た深海生物』 pp.3-4
- ^ 區分方法や區切りとなる水深は研究者によって異なる。また、海底には別の區分がある。
- ^ 『Deep-Sea Fishes』 pp.82-83
- ^ これら2目には合わせて約650種が所屬し、中深層遊泳性魚類の大半を占めている。
- ^ 『Fishes of the World Fourth Edition』 pp.208-209
- ^ 漸深層と深海層の境界を4,000mに置く場合もある(『The Diversity of Fishes Second Edition』 pp.393-394)。
- ^ 『Deep-Sea Fishes』 pp.115-117
- ^ 『深海生物図鑑』 p.221
- ^ 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.
- ^ 『深海生物図鑑』 pp.48-49
- ^ 『深海の生物學』 pp.249-250
- ^ Warrant EJ and Locket NA. Vision in the deep sea.. Biol Rev Camb Philos Soc. 2004, 79 (3): 671–712. PMID 15366767.
- ^ 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.
- ^ 『日本の海水魚』 p.90
- ^ 17.0 17.1 17.2 『Deep-Sea Fishes』 pp.150-172
- ^ 『深海生物図鑑』 pp.170-175
- ^ 『深海の生物學』 p.143
- ^ 脂質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。
- ^ 『深海の生物學』 pp.275-280
- ^ 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.
- ^ 『深海の生物學』 p.281
- ^ 『Oceanic Anglerfishes』 pp.229-251