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海:另一个未知的宇宙_[德]弗兰克·施茨廷【完结】(102)

  你可以从小事做起,比如说玩玩曲棍球。

  ① 一种腌制的鲑鱼或鳟鱼,因味咸而得名。

  大吊灯的帝国

  我们下潜到更深处。

  深不见光的水底也有鲨鱼。大白鲨能潜至水面 1 公里以下,灰鲨(不要与灰色的礁鲨混为一谈)最喜欢待在海面下 2 公里处,但我们大可不必潜到这么深的地方,因为仅水下几百米便几乎伸手不见五指了。

  并不是因为黑暗。

  而是因为光亮。

  想象一下,一个黑漆漆的夜晚,你驾车行驶在路上。假设你刚参加完一场宴会,宴会上虽然有充足的饮料,吃的东西却不太够,于是你到附近的麦当劳吃了一个夹着奶酪等乱七八糟东西的汉堡,然后继续上路,而且你还发着光。瞧,你多么闪闪发亮!准确地说,其实是你胃里的汉堡在发光,我们离很远就能看见你。但我刚才忘记提醒你,你自己是透明的(反正是假设嘛)。

  只是,这件事其实并不像听上去那样不可思议,至少在深海不是。深海中有许多会发光的生物,不管是掠食者还是猎物。

  海平面以下 100 米到 200 米处被称为真光层①,从水下 40 米处开始,对阳光的转化利用已明显减弱,但这里依然能进行光合作用。在热带珊瑚礁区,如果水位很深,那么虫黄藻的光合作用可能就无法维持珊瑚虫的生长,但真光层基本上算得上是海洋的制氧工厂。

  从水下几米开始,颜色已渐渐消失,海水对光波有散射和吸收作用,首先是长波光,所以从水下 10 米起就看不到红色了。接着海水会过滤掉橙光,然后是黄光,最后是绿光。蓝光也会被海水吸收而逐渐变淡,但速度相对较慢,其短波能到达深水处,水深每增加 1 米,光的亮度便减弱近 1.8%。水面约 200 米之下称为弱光带,事实上,1 公里的深海依然有光,但亮度太弱,光子寥寥可数。往下更深则是无光带,这里再也透不进一丝阳光。

  尽管如此,许多弱光带及无光带生物的视力都出奇的好。虽说无光带生物见不到货真价实的阳光,但其他生物发出的光取代了阳光。远方时而闪现一点微光,时而燃起焰火般的亮光,进化女神在深海创造了真正了不起的光亮,因为她给这些原本处在永恒黑暗中的孩子们配备了激动人心的特殊装置——生物光。

  生物发出的光大约 90% 都是蓝色光。在海水中,蓝光传递的范围最远,这一点我们已经知道了。顺便提一下,生物发光最有趣的例子不是发生在深海,而是水面。公元前 50 年,古希腊航海家和自然科学家阿那克西米尼提过一则奇妙的海上荧光现象:只要把手伸进水里或用船桨把水拨开,水中就会亮起蓝绿色的光。他还说,如果有人在夜里从甲板上跳下水,那他自己也会神奇地发出微光。2000 年后,谜底终于解开,研究人员取了海水样本放在显微镜下研究,发现那是一种充满小生物的海水,由夜光藻及夜光梨甲藻组成——那是一些 0.2 毫米到 2 毫米长的涡鞭毛藻。有人触摸它们的时候,这些单细胞海藻就会有节奏地发出光脉冲,也就是所谓的生物光(bioluminescence)。在希腊语中,Bios 的意思是“生命”,Lumen 是拉丁语,意思是“光亮”,合在一起就是生物光。

  浮游藻只需轻微的波浪就可将体内的荧光素酶合成荧光素,毫不夸张地说,荧光素与氧气发生反应所产生的亮光能让所有的电灯泡都黯然失色。因为生物光对能量的转化利用率高达 100%,而电光源的利用率则只有 5%,那是由于电灯的大部分能量都转变成了热量。而藻类发出的光是冷光,几乎没有热量产生。观测卫星在索马里海洋所拍摄的照片中,可以看到 15000 平方公里的洋面,海水连续 3 个晚上都如珍珠般闪闪发光,发光的区域随着洋流逐渐移动。海水发光是浮游藻类在营养盐丰富的水中大量繁殖的典型表现,卫星图片能帮助人们了解带来营养盐的洋流动向。

  许多深水区的大型生物,如鱼和海蜇,能在特定的细胞中生产荧光素,我们称这些细胞为发光器。这样描述真核生物可能有些画蛇添足,因为它们本身就是一个发光器官。那些自己不能发光的鱼类,例如琵琶鱼和一些乌贼,在发光细菌的协助下也能够闪耀光芒。这些细菌寄居在鱼身上狭窄的缝隙里,以鱼的新陈代谢为生。值得一提的是,这些深海生物无论是细菌还是鱼类,并非随时随地发光,而是能自己做主,决定什么时候被看见,什么时候不被看见。自行发光的鱼类能自行打开或关闭发光按钮,而借助细菌发光的鱼则通过张合身体的缝隙来决定发光与否。

  来吃我啊,来吃我啊——诱食用发光器

  那么,这些蓝色奇迹(有时也呈黄色或绿色)有什么意义呢?这种光显然无法照亮大范围的水域。在人类看来,生物光俨然是进化女神逗我们开心的趣味发明,然而这其实是非常精心的设计,展现了生物生活在永恒黑暗中的 3 条基本法则:

  1.不用费力运动就能吃饱。

  2.尽可能不被吃掉。

  3.交配,交配,再交配!

  现在看来第一条规则,也就是饭来张口。一般说来,猎物看到天敌就会迅速逃跑,因此这些肉食动物必须学会珍惜深海的有利条件,利用昏暗来掩蔽自己。这种局面给猎物造成了极大的压力,因此它们只好也隐藏自己。理论上来说,最好的隐蔽就是不被看到。


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