謝墨+宗新+周傳馨
在這顆藍(lán)色星球上,海洋浩瀚無際,在面積上占絕對優(yōu)勢。人類的活動主要集中在大陸上,對于黑暗的海底世界,人類的探索不過十之一二。勇敢的攝影師潛入海中,用瑰麗的畫面記錄了地球另一面的景象,激發(fā)了人們對海洋生態(tài)的好奇心。
海洋是我們的世界最漂亮的一部分,海洋美得讓人窒息,它充滿生機(jī),色彩鮮艷,處處都是誘人的藝術(shù)。
絢爛的深海水,可愛的魚,驚艷的珊瑚、軟體動物,色彩鮮明的海洋動物吸引了無數(shù)熱愛自然的人和攝影師深入海底,只為一睹這世上精彩、漂亮的一部分。
珊瑚:深海烈焰
鮮紅欲滴的珊瑚寶石,與珍珠、琥珀一樣都屬于有機(jī)寶石。它來自浩渺的大海,是一種叫珊瑚蟲的微小動物的杰作。生活在溫暖的淺海區(qū)域的珊瑚,能夠大大減少海風(fēng)、海浪等對陸地面積的侵襲,所以又叫“環(huán)保珊瑚”。
無論珍貴的珊瑚寶石,還是普通的珊瑚礁石,都是珊瑚蟲創(chuàng)造出來的外殼。珊瑚蟲是一種腔腸動物,生活在熱帶、亞熱帶海域,水溫必須在20℃以上。每只珊瑚蟲只有米粒大小,它們聚集附著在一起,捕食浮游生物為生。在生命歷程中,它們不斷地吸收海水里的鈣和二氧化碳,然后分泌出石灰質(zhì)和角質(zhì)層來保護(hù)自己。
珊瑚蟲死后,石灰質(zhì)的軀殼鈣化成碳酸鈣成分的石頭,就是珊瑚石。新生的后代在祖輩們留下的軀殼殘骸上,繼續(xù)生長出新的外殼。就這樣,在生生不息的循環(huán)中,為了更多地捕捉食物、吸收陽光,珊瑚“城堡”越蓋越高,并且還朝前后左右各個方向擴(kuò)張著,遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去就像一棵婀娜多姿的大樹。
根據(jù)推算,珊瑚生長1米高大約需要1000年左右的時間,1米高的珊瑚樹完全鈣化為珊瑚石,大約需要1萬年的時間,正所謂千年珊瑚萬年紅。從古至今珊瑚雕刻成的吉祥圖案依然被寄予美好的希望。
在水下50米左右的淺海里,珊瑚成為平凡的礁石,質(zhì)地疏松而多孔,中國南海的西沙、南沙群島,還有澳大利亞大堡礁,都是珊瑚礁形成的島嶼。而在200米~1000米以下的深水區(qū),珊瑚雖然碳酸鈣成分不變,卻因?yàn)槭艿降乃畨捍?,?nèi)部鈣化成微小的針狀結(jié)構(gòu),質(zhì)地更加細(xì)膩、堅(jiān)硬。歷經(jīng)幾千萬年,海底火山活動帶來豐富的礦物元素,讓珊瑚變得美麗動人:吸附鐵元素為主的變成紅色,吸附鎂元素多、鐵元素少的變成粉色,只吸附了鎂元素的成為純潔的白色—這些在深?!皻v練”過的珊瑚才能棲身寶石之列。珊瑚寶石大多數(shù)是紅色系的,珠寶界以純正的大紅色珊瑚為貴,而純白色的珊瑚因極為稀少,更是無價之寶。
寶石級別的珊瑚主要分布在世界上火山地震活動的高發(fā)區(qū),海底火山活動提供了大量的鐵、錳、鎂等元素。
珊瑚是最早被人類認(rèn)識和利用的寶石之一。古羅馬人認(rèn)為珊瑚可以防止災(zāi)禍,給予智慧,所以常常給小孩佩戴紅珊瑚祈求賜福,免遇危險(xiǎn)。而在古羅馬的航海者心目中,珊瑚更加神圣,因?yàn)樗鼈儊碜院Q?,可以防止航行時遭遇閃電和颶風(fēng),保佑一路風(fēng)平浪靜。功能這么強(qiáng)大,自然價格昂貴,所以古羅馬把珊瑚稱作“紅色黃金”。
直到現(xiàn)在,還有不少意大利人用珊瑚做護(hù)身符。意大利的撒丁島海域還是珊瑚的主要產(chǎn)地之一,最古老的珊瑚“漁場”已有2000多年的開采歷史。當(dāng)?shù)厮a(chǎn)的品種叫沙丁珊瑚,因?yàn)榇蟛糠譃橐獯罄私?jīng)營,又叫“意大利珊瑚”。愛珊瑚又產(chǎn)珊瑚,難怪意大利人把珊瑚奉為國石了。
海鞘:千變?nèi)f化
海鞘,脊索動物門,尾索動物亞門,海鞘綱動物的總稱,全世界大概有1250種海鞘。常見的海鞘有:玻璃海鞘、有柄海鞘、擬菊海鞘等。海鞘又稱海中鳳梨,因形狀像鳳梨而得稱,中國山東省沿海一帶俗稱海奶子。
海鞘形狀有的像茄子,有的似花朵,外形很像茶壺。若用手指觸動海鞘,它就會從出水管孔射出一股強(qiáng)有力的水流,然后由原來的挺立狀態(tài)而綿軟倒伏,所以它是動物。剛出生的海鞘很像小蝌蚪,有眼睛有腦泡,尾部很發(fā)達(dá),中央有一條脊索,脊索背面有一條直達(dá)身體前端的神經(jīng)管,咽部有成對的鰓裂,而且小海鞘還能在海里自由地游泳。
然而,幾小時后,它的身體前端就漸漸長出突起并吸附在其他物體上。隨后,尾部逐漸萎縮以至消失。神經(jīng)管也退化,只留下一個神經(jīng)節(jié)。咽鰓裂卻急劇增加。體外同時產(chǎn)生被囊。海鞘這種由小到大的變態(tài)與進(jìn)化的方向正好相反,所以生物學(xué)上將這種現(xiàn)象稱為逆行變態(tài)。海鞘有著脊索動物中獨(dú)一無二的血液循環(huán)系統(tǒng):它為開管式循環(huán),為脊索動物中所罕見;更奇妙的是,它們的血流方向會每隔幾分鐘顛倒一次,絕對是獨(dú)一無二的。
海鞘形狀很像植物,它以特有的本領(lǐng)附著于船艦底部,數(shù)量又多,所以影響船只速度,消耗油量;還會附著堵塞水下管道,影響水流暢通,造成危害。但海鞘幼體的尾部有脊索,而脊索正是高等動物的標(biāo)志,這樣使海鞘跨入了脊索動物的行列。海鞘對研究動物的進(jìn)化、脊索動物的起源起著重要作用。
海鞘是營固著生活的動物,體外被一層類似植物纖維素的被囊像鞘一樣套著,使身體得到保護(hù)和維持一定形狀。這是動物界獨(dú)一無二的一種現(xiàn)象,海鞘也因此而得名。它通過入、出水管孔不斷地從外界吸水和從體內(nèi)排水的過程,由鰓攝取水中的氧氣,由腸道攝取水中的微小生物作為食物。
有的海鞘在生育時,能在身體上長出一個芽體,這個芽體在長大后脫離母體,發(fā)育成一個新個體。這就是海鞘的出芽生殖。有的海鞘進(jìn)行有性生殖,這時,海鞘雌雄同體,但是卵子和精子卻不能同時成熟,所以自體受精通常不會發(fā)生,只能是不同個體間進(jìn)行婚配生育了。
水母:長生不老只是傳說
自古以來,人類對于“長生不老”有著孜孜不倦的追求精神。于是,近幾年來,一種在互聯(lián)網(wǎng)上廣為流傳的海洋生物——燈塔水母,由于被認(rèn)為擁有“返老還童”的能力,可以避免死亡的威脅,成為眾人熱議的話題。然而,記者在走訪動物學(xué)專家后發(fā)現(xiàn),燈塔水母在正常的環(huán)境和條件下其實(shí)無法“逃避”死亡的自然規(guī)律,其“長生不老”的說法或許只是基于多年前一個缺乏嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)據(jù)支持的實(shí)驗(yàn)以訛傳訛的不實(shí)結(jié)論,所謂“永生”,極可能只是一個“傳說”。
對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果所說的燈塔水母擁有“逆生長”能力,中山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院動物學(xué)專業(yè)徐潤林教授在查閱大量國內(nèi)外文獻(xiàn)資料后,從嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)角度出發(fā),為我們揭開燈塔水母的“真面目”。徐教授提出了一個重要的質(zhì)疑——假設(shè)燈塔水母是長生不老的,它從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一種狀態(tài),姑且認(rèn)可它是從成年轉(zhuǎn)變?yōu)橛啄隊(duì)顟B(tài),那么其生命狀態(tài)應(yīng)該從變?yōu)槌赡曛螅軌蛟俣绒D(zhuǎn)變?yōu)橛啄?,這才叫做“長生不老”,如果生命形式僅僅轉(zhuǎn)換了一次,就不可以稱之為“長生不老”。
也就是說,“長生不老”應(yīng)該不只是一個循環(huán),而目前掌握的有關(guān)燈塔水母的實(shí)驗(yàn)研究文獻(xiàn)中都沒有清楚交代這一點(diǎn)。因此,徐教授認(rèn)為,并不能將燈塔水母兩種生命形態(tài)成功轉(zhuǎn)換一次的現(xiàn)象,武斷地認(rèn)作是“長生不老”。
徐教授指出,光靠這個實(shí)驗(yàn)結(jié)果事實(shí)上并不能推斷燈塔水母具備“逆生長”的能力。“因?yàn)楹芏鄬?shí)驗(yàn)研究的條件在現(xiàn)實(shí)中是不存在的,或者說這些條件的改變也不像實(shí)驗(yàn)室里那樣劇烈,因此我們不能將實(shí)驗(yàn)室里的研究結(jié)果簡單地下結(jié)論。其實(shí),就燈塔水母這個例子,也只能反映出它具有一定適應(yīng)環(huán)境變化的能力?!?/p>
此外,網(wǎng)上還廣泛流傳這樣一種說法:如果把一個燈塔水母切開,它能在24小時內(nèi)變成兩條水蛭蟲,72小時后長出觸角。就算把它打碎,只要它的細(xì)胞完整,也可以變成一條水蛭蟲,重新開始生命,這是因?yàn)樗性偕颉?/p>
徐教授則這樣解釋:“低等動物的自我修復(fù)或再生能力是較普遍的,也有很多種方式。等級越低,這種能力就越強(qiáng)。例如扁形動物的渦蟲,通過切割手術(shù),會長出很多奇怪的樣子;蚯蚓被剪掉一小部分后,會以再生的方式重新長出來。而在我們認(rèn)為的高等動物身上,這種能力就下降或消失了,如果人類缺了一條手臂,再長出一條來是不可能的……低等動物的自我修復(fù)機(jī)制與目前學(xué)術(shù)界很關(guān)注的脊椎動物干細(xì)胞機(jī)能研發(fā)實(shí)驗(yàn)有可能存在一定的相通性,但根源在哪,目前尚不清楚?!?/p>
海底地貌:鬼斧神工
海底有高聳的海山,起伏的海丘,綿延的海嶺,深邃的海溝,也有坦蕩的深海平原??v貫大洋中部的大洋中脊,綿延8萬公里,寬數(shù)百至數(shù)千公里,總面積堪與全球陸地相比。
深海中也有如同陸地平原一樣的地貌,這就是深海平原。深海平原一般位于水深3000米到6000米的海底。它的面積較大,一般可以延伸幾千平方公里。深海平原的表面光華而平整。有的深海平原向一定方向微微傾斜,有的則有地位的起伏。深海平原上有厚厚的沉積層。沉積層將原來復(fù)雜的原始地貌掩蓋起來。制造深海平原的沉積物主要來自大陸架,并且被海流沿斜坡向下搬運(yùn)到地勢低洼的地方。深海平原大多位于陸地物質(zhì)不斷供應(yīng)的地帶。
深海平原在世界各大洋中均有分布。大西洋是深海平原分布最多的海洋。因?yàn)榇笪餮蟮年懺闯练e物特別豐富,而且大西洋的邊緣沒有海溝阻隔,所以為深海平原的形成,提供了最有利的條件。相反的,太平洋因周圍有許多海溝,所以太平洋的深海平原就十分少見。
海溝是大洋底上比相鄰海底深2000米以上的狹長的凹陷陡峭兩壁,它是海底的深淵。海溝多分布在大洋邊緣,而且與大陸邊緣相對平行。對于海溝,至今科學(xué)家有許多不同的觀點(diǎn)。有人認(rèn)為,水深超過6000米的長形洼地都可以叫做海溝。另一些人則認(rèn)為真正的海溝應(yīng)該與火山弧相伴而生。
一般來說,海溝的形狀多為弧形或者直線形,長150公里到4500公里,寬40公里到120公里,水深在6000米到1.1萬米之間。海溝的兩面峭壁大多是不對稱的“V“字型,溝坡上部較緩,而下部則較陡峭。平均坡度為5度到7度。偶爾也會遇到45度以上的斜坡。
海溝主要分布在活動的大陸邊緣。世界上最重要的海溝,幾乎都聚集在太平洋。世界最深點(diǎn)所在地—瑪利亞那海溝,就在太平洋西部。大西洋的波多黎哥海溝和南桑威奇海溝所處位置都是在大洋邊緣。
在地質(zhì)學(xué)上,海溝被認(rèn)為是海洋板塊和大陸板塊相互作用的結(jié)果。密度較大的海洋板塊以30度上下的角度插到大陸板塊的下面,兩個板塊相互摩擦,形成長長的“V“字型凹陷地帶。另外,科學(xué)家還認(rèn)識到所有的海溝都與地震有關(guān)。環(huán)太平洋的地震帶都發(fā)生在海溝附近。這是因?yàn)楹蠀^(qū)的重力值比正常值要低,它意味著海溝下面的巖石圈被迫在巨大的壓力作用下向下沉降。