作者：孔秀（中國(guó)科學(xué)院深?？茖W(xué)與工程研究所）

文章來(lái)源于科學(xué)大院公眾號(hào)（ID：kexuedayuan）

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對(duì)于科學(xué)“杠精”來(lái)說(shuō)，再經(jīng)典的科幻片也難逃一大堆的科學(xué)bug：比如早期的《星球大戰(zhàn)》中太空戰(zhàn)斗居然伴隨著biubiubiu的音效，說(shuō)好的聲音傳播需要介質(zhì)呢？再比如，火星表面的大氣密度只有地球的百分之一，所以《火星救援》里那種能夠?qū)⑷硕即底叩纳硥m暴也是不可能發(fā)生的……

2018年上映的《巨齒鯊》仍然是這個(gè)套路，bug也是這部片子的標(biāo)配呢！

（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

真真假假巨齒鯊

巨齒鯊在歷史上真的存在過(guò)嗎？根據(jù)化石紀(jì)錄答案是肯定的，只是和影片中描繪的巨齒鯊有些差距。

巨齒鯊在地球上最繁榮的時(shí)期大概是900萬(wàn)年前，科學(xué)家根據(jù)其牙齒推算它的體型約為十幾米，成年巨齒鯊體型可長(zhǎng)達(dá)17米，在影片中被虛構(gòu)成約25米。巨齒鯊身體強(qiáng)壯，最喜歡捕食鯨類及其他海洋哺乳動(dòng)物，與虎棘鯊可以說(shuō)是當(dāng)時(shí)的“一山二虎”。另外還有一種被稱為 Livyatan的鯨魚，是已經(jīng)滅絕了的抹香鯨的近親，這種家伙頭骨長(zhǎng)約3米，牙齒長(zhǎng)達(dá)30厘米（可能是歷史上最大的牙齒），或許也可與巨齒鯊較量。

據(jù)史前生物專家Hans Sues所說(shuō)，影片里的巨齒鯊的下巴和牙齒是科學(xué)的，巨齒鯊張開嘴后，人不用碰觸任何牙齒就可以游進(jìn)去，它不用咀嚼就可以吞下一輛小車。巨齒鯊最令人生畏的是它的牙齒，像牛排刀那樣呈鋸齒狀，非常鋒利，單個(gè)牙齒可長(zhǎng)達(dá)17厘米，牙齒之間似乎有運(yùn)送帶，可以持續(xù)長(zhǎng)出一排排牙齒，因此當(dāng)牙齒脫落或變鈍之前會(huì)有新的牙齒進(jìn)行替換，牙齒的咬合力高達(dá)20噸，在影片中將一艘船咬成兩半，那還是很有可能的。

《巨齒鯊》電影海報(bào)（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

巨齒鯊的體型和嘴如此之大，牙齒咬合力也如此驚人，作為人類，真的需要害怕嗎？

如果你是一個(gè)人，對(duì)不起，還不夠巨齒鯊塞牙縫的。如果是像電影里整個(gè)海灘都是游泳的人，那或許會(huì)引起它的興趣。不過(guò)話又說(shuō)回來(lái)，影片中巨齒鯊游到三亞灣對(duì)游泳者進(jìn)行攻擊，在此筆者想對(duì)小鯊說(shuō)：小樣，你不知道游客只允許在淺水區(qū)游泳嗎？想吃到人肉那是要付出擱淺的代價(jià)的！

電影《巨齒鯊》截圖

萬(wàn)米深淵盡繁華

影片中講到，由于溫躍層的阻隔，其下方的生態(tài)系統(tǒng)與海洋的其他地方完全隔絕，保持著千萬(wàn)年來(lái)的原始狀態(tài)，呈現(xiàn)一片繁榮景象：黑煙囪冒著滾滾黑煙，煙囪周圍長(zhǎng)滿管狀蠕蟲，管狀蠕蟲之間爬著鎧甲蝦，周圍游動(dòng)著各種魚類，發(fā)光水母在珊瑚周圍舞動(dòng)著，當(dāng)然，還有極具攻擊性的巨型烏賊和巨齒鯊。

那么，這個(gè)欣欣向榮的萬(wàn)米深淵是真的存在嗎？我們來(lái)一條條捋一下~

電影《巨齒鯊》截圖

黑煙囪及其伴生生物

海底的黑煙囪是海底一種典型的極端環(huán)境——海底熱液區(qū)域，主要由噴口流體和海底下的流體組成。噴口流體普遍高溫，噴發(fā)大量的金屬離子和還原性質(zhì)的硫化氫，在遇到富氧的冰冷的海水后，會(huì)反應(yīng)形成多金屬硫化物，當(dāng)其冷卻后在海底及其淺部通道內(nèi)堆積，再形成直立的柱體或圓丘，被形象地稱為“黑煙囪”。它們集中出現(xiàn)在拉張性構(gòu)造帶上，主要分布于洋中脊、弧后擴(kuò)張中心，目前在馬里亞納海溝僅發(fā)現(xiàn)低溫?zé)嵋簠^(qū)，在萬(wàn)米深淵出現(xiàn)黑煙囪的概率還是極低的，目前未見有相關(guān)報(bào)道。

黑煙囪的周圍生活著以嗜熱硫還原細(xì)菌為基礎(chǔ)生產(chǎn)力的食物鏈，構(gòu)成一個(gè)自養(yǎng)自給的共生系統(tǒng)。這一環(huán)境內(nèi)的生物組成主要有細(xì)菌、雙殼類、鎧甲蝦，與細(xì)菌共生的巨型管棲動(dòng)物、管水母、腹足類和一些魚類。這一群落隨著“熱液”的長(zhǎng)消而出沒，當(dāng)“熱液”停止噴發(fā)，這一群落也隨著消失。當(dāng)新的“熱液”產(chǎn)生時(shí)，又能形成新的群落。因此影片中對(duì)黑煙囪及其周圍的管狀蠕蟲及蝦類的描述是比較真實(shí)的。但是關(guān)于云狀的溫躍層由硫化氫組成的，看來(lái)是站不住腳的。

深海珊瑚

我們知道淺水珊瑚對(duì)水質(zhì)和水溫的要求比較高，深海珊瑚也是一樣，要它們生長(zhǎng)在富含硫化氫的熱液區(qū)，恐怕也是有點(diǎn)難度。目前發(fā)現(xiàn)的深海珊瑚的生長(zhǎng)水深約為1000多米，在萬(wàn)米深淵還沒有觀察到珊瑚的報(bào)道。

深淵魚類

影片中潛水器在溫躍層下最先看到的畫面里就有這樣一條面目猙獰的魚，頭部還頂著一個(gè)小燈籠。這種魚叫深海鮟鱇，又叫普通黑魔鬼，是深海魚，而非深淵魚，其生存深度約在900米。

電影《巨齒鯊》截圖

影片中倒是有一種魚是真正的深淵出沒者——深海獅子魚。這種獅子魚可以出現(xiàn)在淺海至八千多米各種深度。

電影《巨齒鯊》截圖

“探索一號(hào)”TS03航次中拍到的深海獅子魚

（圖片來(lái)源：作者提供）

高頻詞匯溫躍層

馬里亞納海溝是太平洋板塊俯沖到菲律賓板塊之下造成的一條弧形洼地，位于北太平洋西部，最深處近11000米，這個(gè)深度已經(jīng)得到過(guò)各種科學(xué)設(shè)備包括載人潛水器和眾多著陸器的驗(yàn)證，見下圖。

天涯號(hào)著陸器在馬里亞納海溝深淵著底（圖片來(lái)源：作者提供）

《巨齒鯊》編劇可能沒有參加過(guò)科考，任性地提出假設(shè)：人類以往測(cè)得的11000米深度的海底并非真正的海底，而是一層硫化氫組成的云狀物的頂面，這層冰冷的云狀物即溫躍層，在溫躍層的下方仍然是海水。這個(gè)假設(shè)靠譜嗎？

在溫躍層，海水的溫度和密度發(fā)生迅速變化，使得溫躍層成為生物以及海水環(huán)流的一個(gè)重要分界面。

影片中提到潛水器在即將達(dá)到溫躍層時(shí)水溫為6℃，溫躍層的溫度是1℃，溫躍層以下的水溫低于3℃。試問(wèn)巨齒鯊常年生活在不足3℃的水溫中，來(lái)到將近30℃水溫的三亞海域，不會(huì)熱得受不了嗎？

此外，溫躍層真的像影片中描述的那樣位于11000米的深度嗎？馬里亞納海溝的垂直水溫變化是怎樣的呢？根據(jù)“探索一號(hào)”赴馬里亞納海溝科考中著陸器取得的CTD數(shù)據(jù)（圖a），海水表面溫度最大，夏季約為29℃。隨著深度的增加，太陽(yáng)輻射對(duì)海水的加熱作用減弱，水溫下降，尤以200米處最為明顯（圖b），這里才是所謂的溫躍層。

溫躍層的深度和厚度會(huì)受到氣候變化、海洋環(huán)流和湍流混合等的影響而變化。深度2000米以下，由于水壓逐漸升高，壓力導(dǎo)致海水體積收縮，即壓力對(duì)海水做功使其升溫，故水溫下降速率減緩。當(dāng)日照減少導(dǎo)致的降溫與壓力增大導(dǎo)致的升溫平衡時(shí)，也就是在深度約4700米處，水溫達(dá)到最低，約為1.46℃。深度持續(xù)增大后，水溫開始上升，并且深度越大，壓力越強(qiáng)，升溫速率越快。在10918米的深度時(shí)，水溫為2.47℃，同時(shí)海床起到了很好的保溫效果，維持了溫度。

圖a 馬里亞納海溝垂直水溫趨勢(shì)圖

圖b 馬里亞納海溝上方水域溫度下降速率圖

（圖片來(lái)源：作者提供）

潛器爆炸沖條路

影片中，巨齒鯊襲擊潛水器，導(dǎo)致后者爆炸，產(chǎn)生的熱量在溫躍層沖出一條排熱口，這才給巨齒鯊開了個(gè)高速公路，得以來(lái)到淺海。所以，整個(gè)電影的關(guān)鍵點(diǎn)就在于：潛水器爆炸使溫躍層出現(xiàn)缺口，巨齒鯊逃了出來(lái)，才能有后面的人鯊大戰(zhàn)。

問(wèn)題又來(lái)了，潛水器真的會(huì)爆炸嗎？目前載人潛水器使用的能源供應(yīng)為鋰電池組，是比較安全的電池，在做了穿刺試驗(yàn)后也不會(huì)發(fā)生爆炸，其他的部件更沒什么好炸的了，相信未來(lái)科技愈加發(fā)達(dá)之后，電池會(huì)更加高效安全。就算受到鯊魚攻擊，也僅會(huì)部件受損、出現(xiàn)故障，是不會(huì)爆炸的，更別說(shuō)爆炸能量足以穿透一百米以上的溫躍層了！

無(wú)所畏懼壓力差

我們知道海水中每增加10米會(huì)增加一個(gè)大氣壓，11000米的水深壓力有1100多個(gè)大氣壓。巨型烏賊和巨齒鯊要想真的生活在這么大壓力的水中勢(shì)必要改變其龐大的體型，以免被壓扁。即使不被壓扁，巨齒鯊的身體結(jié)構(gòu)已經(jīng)適應(yīng)了極大的壓力環(huán)境，短時(shí)間內(nèi)來(lái)到水面，身體卻沒有脹破，依然十分活躍，也是不符合常理的。

向往光明巨齒鯊

影片中，在馬里亞納海溝底部，潛水艇遭受巨齒鯊攻擊的一個(gè)重要原因是潛水艇上的燈光。鯊魚被燈光吸引進(jìn)而攻擊潛水艇，在后來(lái)的人鯊大戰(zhàn)中也多次利用燈光引誘巨齒鯊。然而，深海中漆黑無(wú)光，生物早已習(xí)慣了黑暗世界，眼睛退化，視力極弱，基本上不會(huì)因?yàn)榭吹綗艄舛魸撍鳌?/p>

結(jié)語(yǔ)

《巨齒鯊》里還凝聚了不少海洋研究熱點(diǎn)，關(guān)注了海洋動(dòng)物和海洋生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀，比如影片中巨齒鯊在三亞灣游蕩時(shí)，畫面中出現(xiàn)了三亞灣海底堆積的塑料垃圾，展現(xiàn)了現(xiàn)在公共海域的污染問(wèn)題。所以，盡管《巨齒鯊》里有不少科學(xué)bug，但是仍然不失為一部好片。

電影《巨齒鯊》截圖