马里亚纳海沟在挑战者深渊处深入地壳约 35,876 英尺，这是一个黑暗且具有破坏性的深渊，压力超过每英寸 8 吨，没有鲸鱼能够生存。该点是地球上的最低点，位于马里亚纳海洋国家纪念碑西南边界之外，塞雷纳海槽的深度仍低于 35,000 英尺。即使在这个最低点之上数千英尺，仍然没有鲨鱼。海洋最深处没有鲨鱼并不是数据缺失的秘密。它代表了一个真正的生物边界，尽管科学家们仍在争论稀缺能量、生理学和鲨鱼身体结构的结合是什么让它们超越了这个边界。
来自深层的证据
对马里亚纳海沟和类似环境的研究证实了那里没有鲨鱼。自 1960 年雅克·皮卡德 (Jacques Picard) 和唐·沃尔什 (Don Walsh) 首次人类登陆，以及随后詹姆斯·卡梅隆 (James Cameron) 2012 年的探险和 2019 年五深探险以来，已经从战壕底部记录了数千小时的高清视频片段。这些相机拍摄到了幽灵鱼、半透明的片脚类动物和奇怪的凝胶状黄瓜。然而，镜头中从未发现鲸鱼。最深处的鲨鱼目击发生在深海区域，远高于海沟底部。
有记录以来最深的鲸鱼——葡萄牙座头鲸，在大约 12,000 英尺的深度巡逻，距离马里亚纳群岛透明的墙壁只有三分之一。即使是以深潜闻名的六尖鲨也很少能潜到 8000 英尺以上。这些深度与海洋最深处之间的空间是一条鲸鱼无法也无法跨越的生理鸿沟。
三甲胺TMAO假说
与所有脊椎动物一样，鲨鱼依赖于在特定压力范围内发挥作用的蛋白质。在极深的地方，增加的压力会破坏蛋白质的分子结构，这是任何生活在地表以下的动物都面临的问题。深海生物，例如生活在 27,000 英尺深海的深海鱼类，已经发展出独特的分子适应能力来应对这一挑战。其中包括高浓度的一种称为三甲胺 N-氧化物 (TMAO) 的化合物。 TMAO 充当化学伴侣，稳定蛋白质以抵抗极端压力的扭曲影响。
然而，TMAO 在动物体内的积累量是有限的。鲨鱼体内的氧化三甲胺（TMAO）含量很高，可以抵消体内储存的高含量尿素。当其浓度超过一定程度时，TMAO会对动物自身的细胞产生毒性，因为过多的TMAO会破坏细胞的水平衡，通过渗透作用从外部吸收过多的水分，导致细胞肿胀或破裂。一种假设是，鱼的最大深度可能受到这种渗透平衡的限制。由于鲨鱼一开始就含有高含量的TMAO来抵抗尿素，一些研究人员认为，它们的生理机能可能无法忍受在最深的水中生存所需的额外TMAO。这仍然是一个拟议的解释，而不是一个确定的解释，并且对该主题的领先研究表明，即使在 6,000 米的高度，压力本身也可能不是一个根本障碍。
热限制
深海区域接近冰点的温度形成了鲨鱼无法跨越的代谢屏障。大多数鲨鱼是完全变温的，这意味着它们的体温与环境相匹配。虽然这种策略可以在中等深度保存能量，但在极寒条件下，它们的狩猎速度会变得缓慢且低效。
一些物种具有局部恒温功能，例如短金刚鹦鹉和大白鲨，这使得它们能够使特定的肌肉和器官保持比水温更高的温度。然而，在深海破碎和冰冻的环境中维持这种温差需要不可持续的能量。保暖所需的热量消耗将远远超过这些深度的可用能量。
食物不够
即使鲨鱼能够在寒冷中生存，它的新陈代谢也不是因为没有海沟而建立的。鲨鱼通常保持基本的新陈代谢率，需要不断的捕猎和进食。在深海和亚热带地区，为了生存，这一速率必须几乎停止，鲨鱼不能在不损害重要生物功能的情况下经历生理变化。它们捕捉猎物的速度太慢，处理食物的能量也太少。
深海和深海海底仅捕获地表附近可用热量的一小部分，并且一些估计估计只有不到百分之一的地表能量到达超过 12,000 英尺的深度。在这个深度的动物通常新陈代谢明显较慢，肌肉质量最小，并且身体计划是漂流、被动滤食或伏击而不是主动追击。
马里亚纳海沟的片足类动物和鱼类的新陈代谢速度比鲸鱼慢得多，以保存能量并应对寒冷的气温和食物匮乏。这些生物并不积极进行传统意义上的捕猎。相反，它们等待有机物质从表面下沉，或者等待稀有食物（例如鲸鱼尸体）掉落。一次鲸鱼袭击可以让当地的深海食腐动物群体维持数月之久，而无需主动捕猎或长距离游泳寻找食物。
在没有大型身体的情况下，大多数深海动物依靠从上部区域落下的小块有机物质为食。顶级捕食者，例如深海鮟鱇鱼，在袭击之前大多保持静止不动。它们使用生物发光诱饵来引诱猎物到远处寻找有机物质。鲨鱼不适应任何这些进食策略。
进化兼容性
鲸鱼不能生活在亚热带的主要原因是它们古老的身体结构与最深海洋区域的极端需求之间的进化不匹配。鲨鱼是 4.2 亿多年前进化而来的一个谱系的一部分，完善了海洋阳光和黑暗区域的主动预防设计。他们的成功依赖于一个特定的公式：用于轻盈和敏捷的软骨骨骼，用于游泳的充满脂肪的肝脏，以及旨在加速速度的活跃新陈代谢。
他们的配方在海洋的黑暗和阳光明媚的地区都可以完美地工作，但在下面的黑暗中却变成了致命的设计。鱼类或片脚类动物是在高压环境中专门进化来利用光和稀缺资源的，与它们不同的是，鲨鱼从未面临过适应这些条件的选择性压力。
它们的进化路径使它们处于营养丰富的上层，在那里它们的速度和体型提供了竞争优势。要进入目标区域，鲨鱼只需要调整自己的行为即可。他们需要完全重写他们的生物化学并改变他们的代谢需求。对于一种在深渊之上生活的动物来说，这种变化超出了渐进进化的范围。
从本质上讲，鲸鱼是上层海洋的生物，从生物学上来说，它来自最深处的区域，具有与上层海洋的捕食者相同的特征。