深海环境特征

海洋约占地球表面积的71%，且75%以上海域的海水深度大于1000m。由于可见光不能透过深度超过300m的开放海洋水层，海洋水深小于300m的区域为透光区，在300～1000m深度区域的海水中，由于动物和化能有机营养微生物等的作用，仍存在着较多的生物活动。1000m以深的水域，生物活动相对较少，这就是所谓的“深海”。

深海的主要环境特征包括低温、高压、有机物含量低、黑暗、高盐等，生活在这种特殊环境下的微生物必然有特殊的生理代谢机制。

低温：海平面100m以深的海水温度为2℃～3℃。在深海，除了少量特殊生境如海底火山口及其附近水体外，海水的温度一般为3±1℃（少数情况除外，如Sulu海的海底温度为9.8℃，地中海的海底温度为13.5℃）。但在海底火山口及其附近海域，海水温度可高达400℃，生活着世界上最嗜热的微生物。

高压：海水静压力与深度直接相关，深度每下降10m，海水静压力就增加约100kPa。如生长在5000m深度的深海生物，必然能耐受约50000kPa的压力。

有机物含量低：光线不能透过深度超300m的开放海洋水层，因此光合作用也仅能在300m以浅的海水水体中进行。据估计，海洋中光合作用产生的有机物约有95%在300m以浅区域被消耗；在300～1200m深度区域海水中，4%的有机物被分解掉，只有1%的光合作用产物可达1200m以深的深海和海底。

黑暗：1000m以深的深海完全没有阳光，这里仅有的光线是少量的生物发出的光线和同位素产生的射线。

高盐：深海大部分地方的盐度同海水一样为30左右，生活在深海的生物均能耐受高于30的盐度。

尽管深海的主要环境特征是低温、高压，但也存在着温度极高的海底热泉等特殊生境。热泉的形成与海底扩散中心有关，在该区域，热玄武岩和岩浆非常接近海底，造成其缓慢分隔开，渗进这些有裂缝区的海水与热矿质混合，并且从中喷出，被称为热液喷口（hydrothermal vents）。已发现的海洋热液喷口主要分为两种：温火山口，即喷发温度为6℃～23℃的热水流，流速为0.5～2cm/s；热火山口，喷发出270℃～380℃的富含矿物质的海水形成的黑云，即“黑烟囱”，流速较高，为1～2m/s。

深海可产生巨大的静水压力，如在2600m深处约26000kPa，只有当温度达到450℃时，海水才能沸腾；（在温度为270℃～380℃时，某一火山口海水过热（但不沸腾，热水流喷发。喷发出的热水流含有大量的金属硫化物（如硫化铁），进入冷海水后快速冷却，沉淀的金属硫化物形成一个塔，也称为“黑烟囱”。在“黑烟囱”的热水流中存在多种类型的嗜热或超嗜热细菌，如生存于“烟囱”壁上的超嗜热微生物甲烷火菌（Methanopyrus），为产甲烷古菌，可氧化H2。