Lucorta92
在西方文化中,月亮往往是神秘的化身。數(shù)之不盡的動物晝伏夜出,在夜色中穿行,而唯有這一輪明月能賦予它們微弱的光明。因此,月亮也在諸多神秘生物傳說中扮演著重要的角色,譬如滿月變身的狼人、信奉月神的暗夜精靈,以及代表月亮消滅你的美少女戰(zhàn)士月野兔。
在大自然中,的確存在著一大類生物,它們可以接受月亮的指引來完成遷徙。來自蘇格蘭海洋科學(xué)協(xié)會的金·拉斯特及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在北極圈進(jìn)入極夜時(shí),生活在北冰洋中的浮游動物的垂直遷徙活動會受到月亮的影響。
浮游動物的垂直遷徙
浮游動物看似微不足道,但卻是海洋生態(tài)系統(tǒng)的中流砥柱。拉斯特說:“浮游動物是海洋中的小型動物,它們位于食物鏈的底層。一部分浮游動物以藻類為食,同時(shí)又是另一部分肉食性浮游動物的食物。如果沒有了浮游動物,海洋中的生命形式將非常少,可能就只剩下細(xì)菌和藻類了?!?/p>
中國人年年有春運(yùn),浮游動物們則每天有垂直遷徙。這是一類全球性的普遍行為:它們往往在白天時(shí)向深海方向移動,而在夜晚重新回到近海面處——這或許是這個(gè)星球上每天規(guī)模最大的遷徙活動了。
它們?yōu)槭裁匆M(jìn)行遷徙呢?“原因其實(shí)非常的簡單,它們遠(yuǎn)離陽光是為了躲避捕食者。小如肉食性浮游動物,大如鯨類等生物都在陽光下捕食。因此,當(dāng)太陽升起時(shí),浮游動物就開始向大洋深處移動,來躲避這些捕獵者。”拉斯特說,“我們的疑問在于,如果沒有日夜交替,那又將是怎樣的情況呢?”每年,北極圈內(nèi)大約有6個(gè)月的時(shí)間,太陽都處在地平線以下——這就是極夜現(xiàn)象。在極夜環(huán)境下,太陽的指引不復(fù)存在,這些聲勢浩大的浮游動物遷徙會受到怎樣的影響?
拉斯特和同事從各國研究機(jī)構(gòu)收集到了累積超過50年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在北冰洋的各個(gè)位置,聲學(xué)設(shè)備被固定在特定位置,利用多普勒效應(yīng)的原理,水中的浮游動物能影響聲波的反射狀況,因此被用來研究浮游動物的活動。在聲學(xué)多普勒流速剖面儀監(jiān)測的MVBS(Mean Volume Backscatter,平均體積后向散射量)數(shù)據(jù)中,拉斯特發(fā)現(xiàn)了令人震撼的細(xì)節(jié)。
借月色出擊的極夜“狼人”
在每年10月初至12月初之間,北極的太陽光逐漸減弱至完全不可見。在這一階段中,浮游動物們每天的垂直遷徙依然保持著傳統(tǒng)的節(jié)奏:白天下沉,夜間上升。這種遷徙隨著夜間時(shí)間的增長而規(guī)模漸小,到12月初幾近消失。直到次年1月陽光重新照入北極圈時(shí),日間的垂直遷徙才逐漸回歸。
研究者發(fā)現(xiàn),12月初至1月初,浮游動物興師動眾的遷徙似乎陷入停滯。在沒有太陽指引的極夜,這似乎是合乎情理的事。然而,在細(xì)細(xì)分析這段時(shí)間的數(shù)據(jù)之后,拉斯特看到了一種與日間垂直遷移截然相反的現(xiàn)象。
隨著每天月亮浮出海平面以上,夜間浮游動物們會向下遷徙;而在原本的中午時(shí)間,月亮沉于地平線上,它們又會重新上浮。換言之,月亮成了號令北冰洋區(qū)龐大遷徙的新“太陽”,明月當(dāng)空之時(shí),也成了新的“正午”。每到滿月高掛時(shí),浮游動物們會以一個(gè)巨大的規(guī)模,集體向深海處遷徙:每個(gè)月大約有6天的時(shí)間,浮游動物們在深海處(38~58米深)的活動比較多,而在淺海處(18米深)比較少,這一規(guī)律恰巧與月圓時(shí)間相吻合。
這一發(fā)現(xiàn)令拉斯特感到激動萬分:“這真是一個(gè)全新的發(fā)現(xiàn),或許沒有人能夠想到,浮游動物的運(yùn)動會和月亮的起落周期相關(guān)。值得一提的是,在月亮控制下的垂直遷徙周期是24.8小時(shí),而非24小時(shí)。”
“應(yīng)該從來都沒有人想到過,浮游動物的遷徙居然會和月亮的周期產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。我們猜測,這是因?yàn)楹Q笾写嬖凇侨恕恍┇C食者會趁著滿月月光的照耀,開始主動出擊,在淺海處尋覓食物,而因此浮游動物也對應(yīng)地進(jìn)行遷徙躲避。”拉斯特說,“這一猜測是有理論基礎(chǔ)的,因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)這些生物確實(shí)可以感應(yīng)到月光,借以看清周圍的環(huán)境。借著月光‘海中狼人們可以借機(jī)大開殺戒,而浮游動物則會退避三舍?!?/p>
隨月遷徙的生態(tài)意義
除了躲避天敵之外,浮游動物的遷徙還有著重要的生態(tài)意義?!案∮蝿游锏倪w徙有助于把海洋表面的二氧化碳攜帶到海洋深處,這是全球碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。鑒于在極夜環(huán)境下,沒有光合作用也就沒有藻類,浮游動物可能是彼此為食,而碳循環(huán)就借助于它們的排泄物來完成。此外,它們遷徙的目的還可能包括降低消耗——在深層的寒冷環(huán)境里,呼吸作用和代謝活動都會隨之減弱?!?/p>
在茫茫的北冰洋中,還存在著更多的秘密等待探尋。拉斯特對所有科學(xué)人說:“我們還將繼續(xù)深入研究浮游動物垂直遷徙的具體效應(yīng)是什么,比如碳循環(huán)的具體過程和結(jié)果。我們還需要了解遷徙過程中的具體物種的情況,因?yàn)槁晫W(xué)儀器只能告訴我們?nèi)w浮游動物的大致動態(tài)是什么?!?p>