巨大压力下，深海海洋生物如何繁衍生息

马里亚纳海沟（挑战者深渊）的最深测量值由一艘俄罗斯研究船测得，为 11,034 米。每 10 米对应 1 个大气压，这意味着深海中已知的最大压力介于 1092.4 和 1103.4 个大气压之间（110.7-111.8 MPa）。

值得注意的是，太平洋中其他几条深海海沟（汤加海沟、菲律宾海沟、千岛群岛-堪察加海沟和克马德克海沟）的深度也超过了 10,000 米。在大西洋，最深的两条海沟分别是8800米的波多黎各海沟和8428米的南桑威奇海沟。

探索海洋深处可以发现各种迷人的生命形式，展示原核生物和真核生物对高压环境惊人的适应性，深海海底中也发现了许许多多有趣又奇怪的海洋生物。

生物体如何在如此深的海底生存？简而言之，有许多非凡的生理和生化策略使生物体能够在深海的巨大压力下生存和繁衍。这些适应性包括独特的细胞结构和分子机制，赋予它们对高压环境的适应力，例如特殊的细胞膜、耐压酶和减少气囊等方式。

1、特殊的细胞膜

细胞膜由脂质双层组成，该结构完全由水和磷脂之间的电荷相互作用（或无电荷相互作用）维持。这使得膜具有半透性，就像水面上的一层油一样。极端压力会导致磷脂更紧密地堆积，从而降低膜的渗透性。深海动物为增加细胞渗透性而采取的一种适应性措施是增加不饱和脂肪酸的百分比，不饱和脂肪酸中相邻碳原子间的双共价键导致分子尾部扭结，增加膜中碳原子的浓度会导致分子堆积变松散。

如果所有这些键都是共价键（单个），那么碳就有可能附着到其他四个原子上。术语“饱和”源于碳链上充满氢的事实。如果碳与另一个原子形成双键，它将与一个更少的氢结合。因此，不饱和脂肪酸具有双键，并且不是“饱和”氢。不饱和脂肪酸中相邻碳原子间的双共价键导致分子尾部扭结。因此，增加膜中碳原子的浓度会导致分子堆积变松散。

2、耐压酶

在深海高压力条件下，也会选择不同的酶。蛋白质结构的变化会影响它们的细胞功能，蛋白质的不同亚基和氨基酸链部分之间含有氢键和二硫键，这些氢键和二硫键决定了蛋白质的结构。选择键合力增加的蛋白质可以最大限度地减少压力引起的形状变化。

3、减少气囊

深海高压力条件下也不利于充满空气的体积和囊，所以大多数动物都避免使用充满空气的囊。例如，深海鱼没有鱼鳔。其他深海动物，如鲸鱼和海豹，有可折叠的肺来应对极端压力。

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