海洋深處的生命!
文/卓然
有94個小組近千人參加的海洋生物普查科學家經過10年的共同努力,分片包段全球對海洋生物進行一次實地考察觀測,已經盤點出水下世界的海洋生物詳細清單。據他們估算,海洋里大約有23萬種動物,遠遠超出以往的估計。科學家表示,是時候重新改寫教科書了。最新普查結果顯示,極地海洋里的生物種類,遠遠超過了我們以前草率的估計。僅在南北極地海洋就新發現了235種新生物,約佔已知極地海洋生物的1.6%。
給大海分層
海洋生物學家為了深入精細地探索大海的奧秘,根據不同深度將其分為若干層。第一層叫光合作用帶,也就是從最表層的水域到200米深處。在這一層,陽光中大部分的可見光都可以照射進來,海洋表層的浮游植物就在這裡生存,它也是絕大多數海洋掠食者與被掠食者繁衍生息或驚險追逐的舞台。
第二層被叫做「中層帶」,從200米一直延伸到1000米水深。中層帶有時候也被叫做「暮色帶」或者「中水帶」,陽光在這一層已經消失殆盡,水溫明顯下降,求生本能使活動在這一層的生物進化出發光功能。不同波長的冷光的交織閃爍,構成了這層海水的獨特景觀。另外也是從這一層開始,我們能夠看到許多相貌怪異的魚類。比如一種相貌怪異的蝦平時生活在自己分泌出的一團透明黏液中,並靠黏液團提供動力,漂浮移動,節省了自己的能量;還有一種會遊動的蝸牛,速度雖然不夠快,但也輕盈靈敏。
再下一層被叫做「深層帶」,從1000米的深度延伸到4000米深。這裡漆黑一片,唯一的可見光都是那些發光生物產生的,儘管這裡的水壓巨大,但仍有大量生物在此生存,抹香鯨也可以潛到這個深度來尋找食物。由於缺少光線,這個深度中的多數生物都是黑色或者紅色的,很少有淺顏色的生物,或者說深色外表是這一水域的標誌色。繼續往下,就是生物稀少的「深淵帶」和「超深淵帶」,深度從4000米延伸至6000米,直至一萬多米。這裡的海水已接近冰點,難以想像的高壓與冰冷海水令絕大多數生物望而卻步,故而這裡生活著藍海星、小魷魚和管蟲等無脊椎生物。大洋水底像外太空一樣死寂冷清,與中層海洋的喧囂興旺,形成鮮明對照。
中層海域是海洋的核心精華
陸地面積雖然佔據整個地球的29.2%,但從人類實際居住的面積看,我們只佔用了地球面積的0.5%,與海洋佔據地球的實際面積不可同日而語。從生命的海洋角度講,中層海域無疑是整個大海的活力所在,因為大海和陸地一樣,一切生物的能量都仰賴與光合作用。有了它才生長出大量藻類植物,藻類植物是生物鏈底層的浮游生物的糧食,小魚小蝦又以浮游生物為食,以此類推,形成一長串互為依存的食物鏈。大海一樣是人類的最早家園,海綿是地球生命的最初形態。可我們對自己始祖家園——大海的了解,一直進展緩慢,特別是對中深層海洋的生態狀況,存在諸多的盲區盲點。只知道撒網逮魚,躲避風浪;近些年又開始支起鐵架子,鑽井採油。
多年來,科學家一直想搞清楚,浩淼海洋是怎樣在億萬年間維持自己生態平衡的,也就是掠食者與被掠食者究竟是如何博弈抗衡的。直到近些年,深藏的奧妙終於初露端倪。一句話概括,即使是處於食物鏈最低端的生物,一樣會頑強求生,並傾其所能地打造屬於自己的防身利器。其中甲藻就是最具說服力的代表。
甲藻是海洋生物的基礎能量來源。甲藻貯藏光合作用的產物為澱粉和油滴,它是海洋浮游植物和海洋初級生產力的主要組成成分之一。甲藻是撓足類和甲殼動物的食物。為了保存自己的有生力量,甲藻進化出了獨特發光功能,特別一大片甲藻聚集在一起時,它們閃爍的光線足以影響捕食者的進食速度,讓它們在惴惴不安中左顧右盼,在某種程度上減小了自己族群的損失。科學家觀察發現,當撓足動物在大群發光的甲藻間捕食時,它們會不安地快速遊動著,似乎被甲藻發出的閃光所煩擾。在不發光株系的甲藻群中捕食的撓足類,則很少出現類似的情況。甲藻發光的另一目的是暴露掠食者的位置,為它們的天敵的天敵提供探照燈的引導作用。尋跡而來的魚蝦,很快便可將正在侵擾甲藻的撓族動物捕食一空,間接地保護了甲藻族群。為了能招來更多的免費保鏢,甲藻竟進化出異常神奇的光譜。光譜測定表明,甲藻發光的峰值為475毫微米,這個波長很接近清澈海水的透射光峰值,而大多海洋動物視覺色素的吸收光峰值也與此相近。所以能產生最大的視覺效應。由此可見,甲藻雖然不能靠自己的力量保護自己,卻可以隨時呼喚其他有生力量,採用「以夷制夷」的戰術。藉助外力確保自身的繁衍生息。甲藻只是一種最常見的海洋發光生物,幾乎各類海生生物中都有發光的品系。尤其是中層海域的魚、蝦和魷魚類中,有許多種具有非常精巧的發光器官,其中有「遮光板」、「反射鏡」、「濾色器」、「晶狀體透鏡」等結構。即使在同一個物種內,身體上不同位置的發光器結構相差也是很大的。而有許多發光構造的功能迄今仍不為人知。美國海洋學家吉米·卡特認為,和甲藻的閃光一樣,許多生物發光是在威懾天敵的同時為自己的覓食逃生提供方便。有許多微小甲殼動物和腔腸動物,在被驚動時會發出閃光。有一些動物雖然自己不閃光,但把熒光素和熒光素酶分泌入水中,讓它們相互作用,產生光霧,掩護自己逃生。
在中層海水中游弋掠食者多數是從下往上鎖定獵物,然後猛衝上去,一擊致命。在海平面下600至1000米區域基本是漆黑一片的,掠食者藉助自身或獵物身上的光而形成的獵物在上層水面的淺背景,來定位它們的基本輪廓,除了微光外,獵物本身的顏色也是暴露它們行蹤的主要原因。透明無色是最好的保護色,從下面看這些淺背景,透明的生物立即與周圍的海水融為一體。所以很多中層海洋生物逐漸進化出透明的體態,以躲避獵食者的追蹤,比如魷魚、水母等。有一種神奇的魷魚在預感危險時,可以在瞬間將整個身體變成透明狀,從內臟到體表通體透明,令獵食者頓時失去追捕目標。現代科學還無法解釋這種變幻功能的內在機理。
和機器人一起下海
吉米·卡特是美國加州大學聖芭芭拉分校的教授,也是世界著名的海洋學家,發現命名了近300種海洋生物。他在美國私人研究機構蒙特雷水產研究所的贊助下,成功研製了數款深海探測機器人,對幾大洋的中層海域進行數百次深潛探測,還作為全球海洋生物普查項目的科學總顧問參與了本次活動。卡特打開自己的深海探測錄像,不同水域的生物情形,清晰地展示在屏幕上,將觀眾一下帶進中層海洋的繽紛世界。
在水深206米處有一群細長的,像鉛筆一樣大小的生物,它們看上去頗像一截截毛絨絨的線繩。卡特教授解釋說,它們是管水母類生物中體形較小的一種,管水母喜歡群體生活,出現危險時,大家也是一起面對,協同作戰。
吉米·卡特用手指著屏幕上密密麻麻像蝦一樣的動物說,它們是太平洋磷蝦,是管水母的主要食物。研究表明這一水域的管水母數量巨大,它們幾乎吃掉了當地近25%的磷蝦,這個數字簡直超過魷魚、長鰭金槍魚甚至座頭鯨等大型魚類捕獲磷蝦的數量,這是我們始料不及的。
一條環形水母悠然閃現,它長長的觸手抓著一條更小的水母,卡特說;「它正在享受自己的獵物。」
機器人越潛越深,在接近320米處,一隻美麗的像拳頭一樣大小的櫛水母飄然而至。它透明的身體上一排排的纖毛以波浪的形式向前移動著,絢爛多姿的樣子就像一個吸塵器似地推著自己向前運動。
緊接著登場的是號稱地球最長的動物——超級管水母,它可以輕鬆長到40米長,其長度甚至超過海中巨無——霸藍鯨。它近三十米長的觸手,佔據畫面很長一段時間。
機器人已經下潛至785米的海底,一條長膠狀的線形動物出現在熒屏上,它體長估計有五六米,它的相貌頗為怪誕,像多腕水母,但又不完全像。它難以計算的觸手懸垂在乳白色身體旁,頗似蜘蛛網。觸手裡握著一隻小水螅水母,那一定是它剛剛捕獲的獵物。它的觸手有差不多一米長,從上到下長滿了令人戰慄的蜇刺。
卡特教授表示,這是尚待命名生物,人們從未見到過這麼怪異的傢伙。它長有很多的胃,每個胃都與一組像手指一樣的突出物連在一起,這些突出物的作用就協助將獵物送到胃裡,有些胃的顏色很深,鼓鼓囊囊的,因為裡面裝滿食物,包括水母、蠕蟲、小蝦和小魚等。
卡特教授說,每次帶機器人下潛拍攝都能發現叫不上名字的生物,以這種膠狀生物居多。膠狀生物是近年來才引起科學界重視的生物,它們為何一直生存在中層海域,以及它們的生活軌跡和繁殖狀況,對我們來說還都是未解之謎。
和卡特教授的科研成果一樣出名的,是他在多個場合說過的一句話:「大海,實在太神奇了!外星人如果光臨地球的話,我相信他們最感興趣的,一定是我們的海洋!」
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