俄罗斯亚曼卡西 志留纪，4.35亿年前
我是光的化身。我一往无前，我抵达的深度是我活着的证明。
——娜塔莉亚·莫彻诺娃｜《深度》
大洋之下另有深渊。
——爱默生｜《循环论》
我们是生活在地表的生物，沐浴在阳光之中。我们处在这个星球的较稀薄的大气之中，每天都要感受着来自离我们最近的恒星发出的电磁辐射。这种辐射是能量的源泉，使我们的作物得以生长，使空气升温，水蒸发形成降雨，并且维持我们体内的生理节律。即使是那些身在溶洞深处的生物，也要依靠它们从未见过的阳光而生存。位于美国密苏里州欧扎克高原的洞穴中，在某个页岩地层的水塘里生活着一种穴居鱼类。它们的祖先在很长一段时期内都在无光环境中生活，现如今它们高度退化的眼睛即使能够感光，也没有相应的视神经将信号传递到大脑。然而即便是生活在洞穴里的鱼，也要以流入洞穴的河水所带来的落叶为食。此外，它们还会吃居住在洞穴中的蝙蝠的粪便，而蝙蝠也要吃依靠光能生产的食物，再以排便的形式将这些产物带入地下深处。只有进入大洋深处，才是真正的从各种意义上远离了阳光。
即使是最澄清的水体也漂浮着微小的杂质，光线射入水中时会发生散射。水也能吸收光。光的波长越长，散失得就越快。红色光是消散最快的，能射入水中大概15米深。接着是橙色光、黄色光和绿色光，这些颜色的光都无法射入水中很深，彩虹的七色光渐渐都会消散。绿色光的波长令其无法到达水下约100米深度之下，这个界限叫透光带，在此深度之下的生物无法进行光合作用。这个深度之下是所谓的双色光区，只有深蓝色和紫色的光才能到达。这个深度以及更深处的生物只能吃上方沉下来的食物，或是获取光能之外的其他能量。在水面之下1000米深处，传播能力最强的光也无法到达，这里的生物处在午夜世界中，经历着永恒的黑暗。
1千米厚的水体会产生难以承受的重量，水下物体每平方米将承受大约10吨的重量——是大气压强的100倍，犹如被海洋的高塔压住。向下每增加10米，压强会再增加1个大气压。无论在极地还是赤道，无论在哪个地质时期，生活在大洋之底的生物和我们所熟知的生活在地表的生物一定是大不相同的。这种差别无法用常理来推断。动物各方面的生理功能是由其体表所处的环境决定的。海底环境的温度稳定保持在3摄氏度左右，动物重要的新陈代谢活动会减慢。海洋深处的巨大压强对生物的机能也产生着极大的影响。蛋白质经常需要频繁变换结构来行使功能，而深海中的压强足以将生物细胞内的蛋白质挤压变形，如果蛋白质无法发展出抗压强的功能，便将无法正常运作。如果地表生物的后裔来到深海生活，那么它将从分子层面做出根本性的改变。
截至1977年，我们唯一已知的深海生态系统是一片广袤的海底平原，这是位于大陆、海沟和洋脊之间极其辽阔而景色单一的洋底区域。这片平原上生活着极其丰富的微生物，其他生物包括数量惊人的深海鱼类、甲壳类和蠕虫，但由于食物稀少，这些生物的分布也十分稀疏。若要探索洋底裂谷中的地质和化学条件，与一大群密密麻麻、奇形怪状的软体动物和饥肠辘辘的甲壳类相遇，在探照灯的照耀下观赏如仙境一般的水热喷口，首要的难题便是要在一艘海底探测器上安装摄影机。这些纷繁的生物尽管潜藏在海底，却和生活在地表的生物一样行动自如。海底水热喷口的中心和苏格兰赖尼那些生活着极端环境微生物的水塘也没什么差别——维持这种生态系统运行的不是太阳的电磁辐射，而是氧化还原化学反应，微生物如同炼金术士一般，将岩石溶解于水中的成分转化为食物。
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