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无光之海:静谧神秘的海洋深处大揭秘

时间:2023-10-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:静谧神秘的幽深暗黑海域占据了地球上相当大比例的面积。海洋表层海水能够感知日夜更替,感知吹过的每一阵风,能对太阳、月亮的拉力作用作出反应,并随着季节更替而变化。挑战者号是有史以来第一艘用于海洋勘探的装备船。这个反射层似乎悬浮在太平洋海面和洋底之间,约在海面以下1000到1500英尺处,300英里宽。人们由这一发现进行了一些猜测,认为这一反射层是由生命体组成,而不仅仅是海中的一层无生命的物理不连续层。

无光之海:静谧神秘的海洋深处大揭秘

鲸鱼的眼睛从未闭上,在那应许之地游弋不停。

——马修·艾诺德

光明媚的公海海底里隐藏着罕为人知的山丘峡谷。静谧神秘的幽深暗黑海域占据了地球上相当大比例的面积。地球上的海洋延伸绵延了地球上3/4的面积。如果减去有些许苍白阳光直射的大陆架低浅区域和浅滩沙滩不算的话,地球上仍然有大约一半面积自世界开始以来就一直暗无天日地掩埋在深达数英里的海水之下。

深海比地球上其他任何地方都更顽固地隐瞒着自己的秘密。即使人类充分发挥聪明才智,也只能冒险地摸到深海的门槛。人们戴着潜水头盔可以在大约10英尺深的海底行走。人们穿着一套完整的潜水服可以下潜到最深约500英尺的极限深度。但在这样的深度下,人们需要携带恒定氧气供应,整体装备沉重到几乎无法行动。世界历史上只有两个人曾经历过下沉到海洋中可见光范围之外的海域而又得以生还(译者注:截至作者著述时间为止)。他们就是威廉·毕比和奥蒂斯·巴顿。1934年,他们二人通过深海观测球形潜水器在百慕大海域潜水到了深达3028英尺的海洋深度。巴顿仅仅通过一个被称为观测镜的钢球于1949年在加利福尼亚州潜水到深达4500英尺的海洋深处。[1]

尽管只有少数幸运儿才能有幸游览深海,但海洋学家借助精确仪器在时刻记录着深海的光渗透、压力、盐度和温度,不断为我们提供素材以便想象构建深海这令人毛骨悚然的禁忌之地。海洋表层海水能够感知日夜更替,感知吹过的每一阵风,能对太阳、月亮的拉力作用作出反应,并随着季节更替而变化。而深海却完全不同,这里即使有零星变化,进展也是异常缓慢。太阳光线无法照射进深海,这里就没有光明和黑暗的交替,只有无尽的黑暗,古老得跟海洋一般。对于深海黑暗里不懈摸索的大部分生物来说,这里注定是要忍饥挨饿的地方,食物不仅稀少而且很难找到,没有其他庇护所,永远要去努力躲避那些永久存在的敌人。深海里,任何生命只有不断继续前进,从出生到死亡都在黑暗之中,停留在像监狱一样的海域里。

人们过去常常以为没有生命能生活在深海之中。这曾经是人们的一个信仰,因为这个观点非常容易就会被接受,而且也没有任何反面证据。人们怎么能想到那样的地方会有什么生命能生存下来?

一个世纪之前,英国生物学家爱德华·福布斯曾这样写道:“随着我们在海域中越潜越深,我们发现海里的‘居民们’越来越稀少,越来越罕见,说明我们所到达的这个深渊里,生命要么是绝迹了,要么只剩下零星的生命星星之火苟延残喘。”然而福布斯本人极力推进对这“广阔深蓝海洋”进行进一步探索,以便能一劳永逸地解决在这种极限深度范围内是否有生命存在的问题。

即使在当时,生命证据就在不断出现。约翰·罗斯爵士曾于1818年对北极海洋进行探索。他从1000英尺深海里带回了一块有虫子存在生活过的泥块,“这有力证明了在洋床上存在着动物生命,即使承受了深海带来的黑暗、静谧、静止还有那密集的压力”。

1860年,斗牛犬号测量船在按照拟定的北部航线调研时,从法罗通过电汇给拉布拉多号发来另一份报告。斗牛犬号测量船的测深索曾下落到1260英尺深处,结果拉上来后发现上面紧紧吸附着13只海星。船上的博物学家曾根据这些海星这样写道:“深海已经发出了人们梦寐以求的信息。”但并不是所有的动物学家都准备欣然接受这个信息。一些怀疑者认为这些海星是在测深索返回海面的途中“惊慌失措地拥抱住”了测深索。

还是在这一年,1860年,地中海里也有一条探测线从1200英尺深处被拉上来修复。人们发现大量珊瑚和其他固着动物顽固地纠缠附着在上面,这些动物从发育早期就附着在上面,经过数月或数年时间才发育成熟。探测线上升至水面的短短过程中,这些动物不可能缠绕得那么紧密。

挑战者号是有史以来第一艘用于海洋勘探的装备船。1872年,它从英国出发,航迹遍布全球各地。深达数英里的静谧深海底部铺满了红泥软泥,这里是海洋中黑暗无光的地方,但是一网又一网奇怪而奇妙的生物不断从这里被打捞出去。各种人类从未见过的奇奇怪怪的生物不断从渔网里跳到甲板上。挑战者号的科学家意识到即使是在蓝海最深邃的地方也是有生命存在的。

最近人们发现,深海里几百英尺深处的大部分海域中分布着一些未知生物聚集体,这是多年来海洋学界最令人兴奋的信息(译者注:“最近”指离作者成书时间不久前)。

20世纪里第一个1/4里,人们开始利用船上的回声探测来探测海底深度,当时还没有人会想到这种方法还可以用来研究深海生命。新仪器的操作人员很快发现,从船上向下引导的声波像一束光一样,遇到任何固体物体就会反射回来。如果回声是从海洋中部返回,大概来自鱼群、鲸群或潜水艇的反射;然后人们才会收到从底部来的第二个回声。

到了20世纪30年代后期,人们就对这些事实非常确定了。渔民们开始谈论如何利用回声测深仪来寻找鲱鱼群。然而在随后的战争时期,这方面有严格的安全条例管控,几乎再没有人能详细了解这些信息。1946年,美国海军发布了一个重要公告。据报道,一些科学家在加利福尼亚海岸附近的深海中使用声波设备进行研究时,发现了由特定物种构成的“层”,且这个“层”分布广泛,对探测声有了声波回音。这个反射层似乎悬浮在太平洋海面和洋底之间,约在海面以下1000到1500英尺处,300英里宽。这一反射层是由3位科学家,C.F.艾林、R.J.克里斯滕森和R.W.里特于1942年在美国碧玉号上发现的,所以人们曾一度称这个完全未知的神秘现象为ECR层。然后在1945年,斯克里普斯海洋学研究所的海洋生物学家马丁·W.约翰逊有了进一步发现,为这个“层”的自然性质给出了第一条线索。约翰逊在E.W. 斯克里普斯号科考船上工作时发现,发回回声的这一层物质能有节奏地向上向下脉动,夜晚时更接近海面,而在白天时处于深海之中。人们由这一发现进行了一些猜测,认为这一反射层是由生命体组成,而不仅仅是海中的一层无生命的物理不连续层。

从这时起,关于大海“幻影层”的各种发现如雨后春笋般迅速涌现。随着回声探测仪器的广泛使用,人们已经清楚发现,这种现象不仅加州海岸有,几乎所有深海盆地都普遍存在——白天在海中几百英尺深处漂浮,在夜间会升至海面,而在日出之前会再次沉入深海的“幻影层”。

1947年,美国的亨德森号从圣地亚哥驶往南极的旅途中,几乎每一天都发现了反射层,深度从150到450英尺不等。后来,亨德森号从圣地亚哥到日本的横须贺市的旅途中,回声探测仪的记录结果表明这一反射层在太平洋地区几乎是连续存在的。

1947年7、8月期间,美国海神号舰母从珍珠港到北极圈利用回声探测仪进行了连续探测,发现沿线所有深水海域内都有该反射层。然而,这一反射层并没有延续到白令海浅水区域和查克奇海。海神号的回声探测仪有时会在早晨显示出两层反射层,随着海面上光照的增加而以不同方式进行反射回应;这两层反射层都会潜回深海,但之间有20分钟的间隔。

尽管人们不断尝试对反射层进行取样或拍摄,即使任何一天都有可能会有突破性发现,但还是没有人能确定该反射层是什么。当时有3个主要理论,每个理论都有相当数量的支持者。根据这些理论,海洋的这一“幻影层”可能分别由小型浮游虾、鱼类或鱿鱼组成。

浮游生物理论是其中最令人信服的理论,因为其论据是众所周知的事实,即许多浮游生物经常进行数百英尺的垂直迁移,在夜间会浮向海面,而在早晨第一缕阳光照射进来之前就会沉入深海,回到黑暗无光的海域里。这恰恰跟反射层的行为一致。无论这一反射层到底由什么生物构成,显然阳光都会轻易地让它们溃败不堪。这一层的构成生物几乎终生被囚禁在太阳光线照射不到的黑暗里或是说永远不能拥抱阳光,只能等待黑暗来临才急急忙忙地返回到海面。但是人们不知道:排斥原因是什么?排斥原因消除后,吸引原因又是什么?难道它们寻求黑暗是为了能相对安全地躲避天敌?难道它们在夜色掩护下来到海面是为了这里丰富美味的食物?

而那些持鱼群反射论的人则认为,反射层的垂直迁移表明鱼群正在追踪捕食浮游虾群。他们认为,鱼的气囊是人们已知的所有相关结构中最有可能产生强烈回声的结构。然而这一理论有一个致命漏洞:没有证据表明鱼群是普遍存在于海洋中的。事实上,几乎所有已知证据都表明,密集鱼群生活在大陆架或食物非常明确丰富的开阔海域。如果最终证明反射层确实由鱼组成,则人们已有的鱼类分布观点将不得不发生根本性改变。

最令人吃惊的理论(此理论的支持者也似乎最少)是鱿鱼密集反射层理论。“鱿鱼盘旋在不见阳光的深海里,等待着黑暗的到来去袭击捕食海面浮游生物。”此理论的支持者认为,鱿鱼足够丰富,分布足够广泛,可以形成从赤道到两极几乎都有的反射层。人类已知鱿鱼是抹香鲸的唯一食物,而所有温带和热带开放海域中都发现了抹香鲸。鱿鱼也是瓶鼻鲸独一无二的饮食,并是大多数其他齿鲸、海豹和许多海鸟的食物。所有这些事实都表明鱿鱼的数量一定非常丰富。

黑暗海面上鱿鱼的丰富度和活跃度都确实给任何有机会见证夜间海面的人留下了生动的印象。约尔特在很久以前曾这样写道:

有一天晚上,我们在法罗群岛斜线上航行了很久,利用悬挂在旁边的电灯来工作看路,这时看到鱿鱼一次又一次就像闪电一样向灯光掠过去……1902年10月的一个夜晚,我们航行在挪威海岸外的斜线上,数英里之内,我们可以看到鱿鱼在海面中如夜光气泡一样移动,就好像大号乳白色电灯不断在点亮又熄灭。[2]

托尔·海尔达尔曾记录过,他的木筏有一天晚上被鱿鱼轰炸了;理查德·弗莱明曾说他在巴拿马海岸进行海洋工作的时候,常常会在夜间海面上看到大量鱿鱼群聚集,并不断向上跳,扑向操作仪器所产生的灯光。虽然人们也观察过同样壮观的海面虾群,但是大多数人很难相信鱿鱼数量这么丰富,几乎遍布整个海洋。

深海摄影有很大希望可以解决海洋“幻影层”之谜。然而当时存在一些技术难题,比如摄像机如何保持在跟大海一起移动的船只上的长钢索的末端静止不动,不论钢索怎么随着船而扭曲和转动。用这个法子拍摄出来的一些照片看起来好像是摄影师将他的相机对准了满天星斗的天空,并在曝光该影片时将其摇成了弧形。然而,挪威生物学家贡纳·罗勒森将摄影与音响探测图结合起来,得到鼓舞人心的成功经验。他在约尔特号研究船上,从罗弗敦群岛开始不断得到来自20到30英尺深的鱼群的回声。他将特制的相机下沉到回声图所示的深度进行拍摄。冲洗底片后,他发现,拍摄内容显示了远处鱼群的运动形态,并且发现大量清晰可辨的鳕鱼出现在打光束的地方并徘徊在镜头前方。

想要知道反射层究竟是什么,直接对其取样似乎是合乎逻辑的手段。但问题在于如何制作出大型渔网去快速捕获这些移动迅速的生物。马萨诸塞州伍兹霍尔研究所的科学家们已经从该反射层中打捞出原始网形浮游生物,并发现其中富含虾、玻璃虫和其他深海浮游生物;但反射层仍然有可能实际上是由以虾为食的较大生物组成,只不过它们体型过大或是速度过快,目前渔网无法捕捉。新型渔网可能会给我们答案。电视也提供了另一种可能性。[3]

尽管这些近期观测结果既朦胧又不确定,但所给出的暗示,即在海洋中等深度中有生命丰富存在的迹象,这点与那些有幸实际经历过相应海洋深度的观察者所给出的报告一致。这些目击者还详细描述了所看到的内容。威廉·毕比通过球形潜水器发现,这里的生命远比想象中的要丰富多样,即使在过去的6年里,他已经在这同一片海域内用渔网打捞了数百次。他下潜超过1/4英里的深度后,还认为这里生命聚集情况“和曾经见过的一样密集”,可是下潜到半英里后——球形潜水器所能达到的极限——毕比博士回忆说,“浮游生物的薄雾……无时无刻不在沿着光柱旋转”。

一些鲸鱼大概在数百万年前先发现了丰富深海动物的大量存在。虽然现在看来,海豹也可能是发现者。化石遗迹告诉我们所有鲸鱼的祖先都是陆地哺乳动物。如果根据化石上强有力的下颌和牙齿来判断,它们一定是掠夺性野兽。它们也许在寻找大河三角洲或浅海海洋边缘的时候,发现了大量的鱼类和其他海洋生物,经过几个世纪演变,为了追寻食物而越来越深入大海。它们的身体也一点点地呈现出适合水生的变化:后肢逐渐缩小退化(人们通过解剖现代鲸鱼也发现了这点),前肢进化成了用于转向和平衡的器官

鲸鱼最终似乎将海洋中的食物资源全部瓜分了。根据鲸鱼的捕食习惯,鲸鱼可分为3类:食浮游生物鲸、食鱼鲸和食鱿鱼鲸。吃浮游生物的鲸鱼为了吃饱,只能生活在富含小虾或桡足类动物群密集的海域。所以,这类鲸鱼的生活区域就基本上限制在南北极海域和高温纬度地区。食鱼鲸寻找食物的海洋范围可能会更广泛,但也只限于鱼群大量存在的那些海域。热带海域和开放海洋盆地的蔚蓝海水里就没有它们的食物。人类才刚刚了解到看似了无生迹的海面下数百英尺深的深海里有着丰富多彩的生命,可是那些方头又牙尖嘴利的巨大巨头鲸或者抹香鲸很早以前就发现了这个秘密。这些深海海域早已成了抹香鲸的狩猎场,主要猎捕的就是深海海域的鱿鱼,包括在水深1500英尺甚至更深处生活的大王鱿。抹香鲸的头部通常有很多长条纹疤痕,其中很多就是鱿鱼吸盘留下的。这两种巨大生物在黑暗深海的战斗激烈程度由此可见一斑——重达70吨的抹香鲸跟长达30英尺的鱿鱼之间的战斗,而且鱿鱼那扭动的抓手如果完全伸直,总长度能达到50英尺。

大王鱿能在多深的深海中生活目前并不清楚,但是有证据表明抹香鲸不断地越潜越深,而它潜水的目的大概是为了寻找鱿鱼。1932年4月,全美号修理船正在调查巴拿马运河区巴尔博亚和厄瓜多尔埃斯梅拉达斯之间的海底电缆明显断裂的问题。这条电缆从哥伦比亚海岸附近的海面上被打捞上来的时候,上面纠缠着一条长达45英尺的雄性抹香鲸尸体。海底电缆缠绕住了抹香鲸的下颚,进而缠绕住了脚蹼、身体和尾鳍。电缆是从水深540英寻或3240英尺处拉起的。[4]

海豹似乎也知晓深海把食物藏在了哪里。东太平洋北部的毛皮海豹在冬季时期到底在哪里捕食,又会去捕食什么,以及它们是如何沿着北美海岸从加利福尼亚州跑到阿拉斯加呢?这一切长期以来都很神秘。目前没有证据表明沙丁鱼、鲭鱼或其他重要商业价值鱼类是海豹的主要食物。也许这400万头海豹是商业渔民的竞争对手,但事实真相人们并不清楚。最近人们发现了关于毛皮海豹捕食习惯非常重要的证据。人们从海豹胃里发现了一种从未见过的鱼骨头。事实上人们从未在海豹胃以外的任何地方见过这种骨头。鱼类学家认为,这种“海豹鱼”是栖息在大陆架边缘深海中的一种鱼群。

我们无法想象鲸鱼或是海豹如何能忍受深海潜水数百英寻带来的巨大压力变化。鲸鱼和海豹跟人类一样,都是恒温哺乳动物。任何一名潜水员如果从水深200英尺左右快速浮回水面,就会死于因压力骤减而导致血液中的氮气泡迅速积聚所引起的沉箱病。然而,根据捕鲸人的描述,须鲸为躲避捕捞可以直线下潜到半英里的深度,虽然在这个深度上,它身体上的每英寸都承受着半吨的压力,但它几乎能立即返回海面。目前对此最合理的解释是,鲸鱼与潜水员在水中时将空气泵入体内的方式不同,它体内携带着所需的有限空气供应,并且血液中氮气也不足以造成严重伤害。然而这个显而易见的事实究竟是为什么,人们并不清楚,因为显然不可能在活鲸鱼身上进行实验,而解剖死鲸鱼几乎难以达到令人满意的效果。(www.xing528.com)

人们起初认为,像玻璃海绵、水母等脆弱生物不可能生活在压力巨大的深海里。然而事实上,深海生活的生物中,组织内部压力与外部压力是相同的,而且只要这种平衡能保持下去,即使周围环境有1吨的压力,它们也跟平常在大气压力中一样行动方便。更何况,对于大多数深海生物来说,它们终生生活在一个相对狭窄的海域,永远不会面临压力极度变化的时刻。

当然也有例外。毕竟这些终其一生都生活在海洋底部承受着五六吨压力的海洋动物并不是巨大深海压力造就的生命奇迹,这奇迹是那些在海洋进行上下垂直移动,可以规律性跨越数百甚至数千英尺的海洋动物,比如白天中潜伏到深水海域中的虾群及其他浮游生物群。另一方面,海洋压力的急遽变化对具有气囊的鱼类会有严重影响。任何人观察渔船从水深100多英寻向上拖渔网的话,都会发现这点。鱼儿们随着渔网快速上升的过程中感受了水压骤减。鱼儿们有时也会惊讶地发现,如果一不小心溜出了已经适应的海域后就再也回不去了。也许鱼儿们在寻找食物的过程中,会不小心越过所生活海域的顶层,而越过之后,就不得已开始流浪生活,接二连三地遭遇生活的陌生及恶意。鱼儿们为了追逐捕食浮游生物而不断上浮,就可能会越过海域边界。鱼儿身处水压较小的上层海域时,封闭在气囊内的气体会膨胀。鱼儿借此就能更轻快,加快上浮。如果鱼儿试着再次下沉的话,就不得不用全身肌肉力量去对抗这股向上的推力。如果没能成功,鱼儿就会抛尸海面,死伤惨重,因为压力急遽降低会导致鱼儿的身体组织发生突然膨胀破裂。

只考虑自身重量的影响的话,海水压缩程度比较轻微。曾经人们认为,物体从海面沉下去的过程会因为海水的阻抗而越来越慢。如今看来,这个美好如画的古老想法没有丝毫根据。按照这个理论来想,那些沉没船只、淹死的人类尸体、饥饿的清道夫没有吃完的大型海洋动物尸体,应该从来到达不了洋底,而是根据自身重量与水的压缩比而永远悬浮在海洋的某个深度上。事实上,任何比重大于水的物体在海水中都会一直下沉,不论体型有多么巨大,都会在几天内就降到海底。人们已经从最深的海洋盆地中发现了鲨鱼牙齿和鲸鱼耳骨,这就是无声而有力的证据。

尽管如此,海水的重量,即压在海底之上的所有海水,对海水本身也有一定的影响。自然规律如果突然奇迹般消失了,海水不再受到这种向下的压缩力,海平面将上升约93英尺。如果发生了这种情况,美国的大西洋海岸线将向西移动100多英里,人类所熟悉的世界地理轮廓都将改头换面。

深海生命面临的生存条件挑战首先就是深海的巨大压力,其次是无垠黑暗。深海的永恒黑暗已经让深海动物群出现了奇怪又令人难以置信的进化。黑暗深海完全与阳光世界脱节,可能只有少数亲眼见到的人才能真正说出来那是什么样子。我们知道,随着海洋深度不断加深,光线会迅速消失。水深200—300英尺处红光就首先消失了,随后是阳光里所有温暖的橙光和黄光。然后绿光渐渐消失,在水深1000英尺处只剩下深深的绚丽蓝色。如果海水非常清澈的话,光谱里的紫外线可能会再次穿透1000英尺。但在这些海域之外,深海中只有黑暗。

奇怪的是,海洋动物的颜色往往与各自的生活海域有关。海面鱼类,如鲭鱼和鲱鱼通常是蓝色或绿色;僧帽水母的浮囊,游来游去的海蜗牛的天蓝色翅膀也是这般颜色。硅藻草原下方,漂浮着马尾藻海草的地方,海水的蓝色都会变得更加深沉、愈加明亮,许多生物也都更加清澈透明。箭虫、透明玻璃虫群、栉水母和许多鱼的幼虫等这些生物以玻璃状、幽灵般的形态与周围环境融为一体,让它们更容易逃避那些持续饥饿的永恒敌人。

1000英尺的深海处也就是穿过海洋的太阳光线的尽头,这里最常见的是银色的鱼,以及其他许多红色、淡褐色或黑色的鱼。翼足目软体动物是深紫色的。虽然箭虫在浅层海域是无色的,但在这里却成了深红色。而在上层海域是透明的水母体, 在1000英尺的深度是深棕色。

深海深度超过1500英尺的地方,所有的鱼都是黑色、深紫色或棕色,只有虾群还穿着红色、猩红色或紫色等色调惊人的奇特外衣。无人知晓其中缘由。因为海水早就吸收了所有的红色光线,所以在这些生物的邻居看来,这些红色衣服都是平平常常的黑色。

深海中有自己的“星星”,就是那随处可见、转瞬即逝又怪异得令人毛骨悚然的月光般闪光。因为生活在黑暗深海中的鱼类,约有半数都有这种神秘发光现象,还有许多其他低等生命形式也有这种神奇能力。许多鱼类好似都随身携带可随意开关的发光手电筒,帮助它们去搜寻追捕猎物。有些鱼类的身体上有一排排灯光,样式因物种而异,这可能是一种识别标志或识别徽章。通过这种识别标志或徽章就能知晓对方是敌是友。深海鱿鱼跟那些在海面喷射“墨水”的同类不可同日而语,它们能喷射出一股可以变成“发光云”的液体。

深海中再强烈的太阳光线也到达不到的海域里,鱼类眼睛也会变得越来越大,好像准备充分利用任何可能出现的光线赐予的照明机会,这些大眼睛有的变成了伸缩式的凸出大镜头。深海鱼类因为总是在黑暗中狩猎,所以它们的眼睛往往会失去视网膜的“锥体”细胞及颜色感知细胞,而增加能感知昏暗光线的“棒”细胞。陆地上也有类似的生物进化,完全夜间活动的动物就像深海鱼一样,从来没有见过阳光。

有些动物因为生活在黑暗世界中,似乎已经变得失明了,比如说一些洞穴动物。实际上,许多动物就像拄着拐杖的盲人一样,已经奇妙地发展出了触角和细长的鳍状突起来补偿眼睛的缺失。这些生物可以完全通过触觉感受谁是朋友,谁是敌人,甚至能用感知去寻找食物。

植物在薄薄的海面之下的生命踪迹越来越难寻觅,因为即使海水非常清澈,水深超过600英尺后植物也无法存活。其实对于植物来说,水深超过200英尺处就几乎没有足够阳光去进行食物制造活动了。由于没有动物能自发地制造食物,因此深海里生活的生物会以非常奇怪的寄生方式完全依赖上层海域。海面上,饥饿的食肉生物猛烈而无情地相互捕食,但深海里最终的食物来源都依赖于上层海域食物颗粒的缓慢下降。这永无休止的食物雨是由海面或海洋中任何海域下落的死亡或垂死的动植物组成的。海面和海底之间层层垂直分区中的海洋生命群的食物供应是不同的,并且一般来说深度越深,食物越差。比如说,深海中一些小型龙状鱼不惜利用剑齿虎口和巨大口器,对些许食物展开激烈而永不妥协的竞争。鱼类的身体充满弹性,又可扩张,可以吞下比自身大几倍的食物,以便在长时间禁食后得到快速补充。

人们几年前还以为,压力、黑暗、寂静,就是深海生活的全部。但是人们如今才知道,海洋才不是寂静之地。人们利用检测潜艇的水听器和其他广泛应用听音装置发现,世界大部分地区的海岸线周围,鱼、虾、海豚和其他尚不明确的生命形式都在制造着非凡的骚动。人们目前还未在离岸远海地区的深海进行调查,但当亚特兰蒂斯号船员试着将水听器放入百慕大深海中时,他们听到了奇怪的声音,全是尖叫和幽灵般的呻吟声,而且不知道来自哪里。人们已经从较浅海域中捕获了不同鱼类,饲养在水族馆内,记录下这些鱼类发出的声音,以便跟深海中听到的声音进行比较。人们已经得到了许多令人满意的识别结果。

美国海军设立的水听器网络用于保护切萨皮克湾入海口的水听器,但在第二次世界大战期间暂时变得毫无用处。1942年春天,海面上的扬声器每天晚上都开始发出像“气动钻头撕裂路面”一样的声音。水听器发出的外来噪音甚至完全掩盖了船只通过的声音。后来,人们发现这些声音是石首鱼的声音。石首鱼春季里会越过冬季远海捕食场而进入切萨皮克湾。人们只要能够识别和分析出噪音,就能通过电过滤器进行筛选,让扬声器只发出船舶通过的声音。

同年晚些时候,位于拉霍亚的斯克里普斯研究所的码头上,人们也发现了一群石首鱼组成的合唱团。每年5月至9月下旬每天的傍晚时分,石首鱼合唱团就从日落之时准时开始表演,并且逐渐提高音量,稳定地嘶嘶作响,伴有柔和的鼓声。整个“演奏”持续2到3个小时,最后逐渐减少到只有个别鱼会间隔发声。人们从水族箱中分离出了声音跟石首鱼类似的几种鱼,但人们目前还没有发现合唱团中柔和背景伴奏的鼓声演奏者(很有可能是其他种类的石首鱼)。

海底里噼啪作响的声音是一种最广泛的声音,就像干燥的树枝燃烧或脂肪煎炸一样的声音。人们在虾床旁经常可以听到这噼啪作响的声音,那是一种小小的圆圆虾,直径约有半英寸,却会用一只非常大的爪子来震慑猎物。虾总是会敲击连接爪子的两个关节,成千上万只虾子就会共同产生被称为虾裂纹的噪音。人们之前从不知晓小型捕虾的数量如此丰富,分布如此广泛,直到水听器广泛地捕获了这些声音。地球上35°N和35°S之间(从哈特拉斯角到布宜诺斯艾利斯),深度不超过30英尺的海域中都能听到这种虾的声音。

哺乳动物、鱼类和甲壳类动物在继续为深海合唱贡献力量。生物学家从圣劳伦斯河入海口的水听器中听到了“高亢的共鸣哨声、尖叫声、喵喵声、偶然的唧唧声、各种各样的滴答声,以及联想起弦乐队调弦的咯咯声”。每当白色海豚群随着洋流流动时,就会听到这鱼龙混杂的声音,因此人们认定这些声音是由白色海豚发出的。[5]

许多人认为神秘、怪诞、亘古不变的深海中有人类尚未发现的非常古老的生命形式,即“活化石”。挑战者号上的科学家们也想到了这点,他们通过渔网打捞上来一些非常奇怪的生命形式,其中不少生命物大多数人从未见过。但这些生命形式基本上是现代类型,并没有什么像寒武纪的三叶虫或志留纪的海蝎子这类能让人联想起中生代入侵大海的巨大海洋爬行动物。相反,这些生命形式是现代的鱼类、鱿鱼和虾类,但是为了适应深海困难生活而发生了怪诞的进化,这些类型很明显都是出现在最近的地质时代。

深海并不是孕育生命的原始家园,甚至生命刚在深海中居住了不久。曾经,当海面、近海甚至河流和沼泽地区正在蓬勃孕育生命并繁荣发展之时,地球上还有两大生命禁地,那就是陆地和深海。众所周知,大约3亿年前,来自海洋的“殖民者”首先克服了陆地生存的巨大困难。而深海,伴着那无尽的黑暗、压抑的压力和寒冷的冰川,给生命的挑战更加艰巨困难。要等到后来的历史时期内才有生物,至少作为高级生命,成功入侵了这片禁地。

然而近年来,一两件重要事件又重新燃起了揭示深海所隐藏的奇异历史的希望。1938年12月,人们在非洲东南端用拖网打捞了条令人难以置信的活鱼——这是1条本来应该在至少6000万年前就灭绝的鱼!这是自白垩纪以来已知的最后一个保留着原来物种种类的“活化石”!在打捞上这个幸运渔网之前,人们从未发现任何一个关于那个历史时期的活生生的例子!

当渔夫们从水深大约只有40英尺处把这条“活化石”鱼从拖网里拖出来的时候,就立刻意识到这条5英尺长的明亮蓝鱼跟之前捕捉到的任何东西都不同,有巨大的鱼头还有形状奇特的鳞片、鱼鳍和尾巴,所以渔民们在返回港口时决定将它送到最近的博物馆。Latimeria的标本(以这条鱼进行命名的),是迄今为止所捕获到的唯一标本。这种鱼可能通常栖息在人类捕捞深度以外,而当时的捕捞点也并不是它通常的栖息地。[6]

人们偶尔会从水深1/4英里至半英里之间的海域中捕获到一种非常原始的鲨鱼,因为它们的腮总是皱巴巴的而被称为“皱鳃鲨”。挪威和日本海域是皱鳃鲨的主要捕获点——欧洲和美国的博物馆中只保存了大约50头——但最近人们从加利福尼亚的圣巴巴拉捕获了1头。皱鳃鲨有许多解剖特征都与2500万到3000万年前的古鲨鱼相似。相比于现代鲨鱼,皱鳃鲨的鳃太多而背鳍又太少,并且牙齿像古鲨鱼化石一样,是三叉戟式的。因此,有些鱼类学家将皱鳃鲨看作是从古老的鲨鱼祖先衍生出来的后代。虽然祖先已经消失于海洋了,但还有后代物种仍然在寂寥深海为生存而奋斗。

人们所知甚少的深海里可能还隐藏着很多这样美丽的年代错误,即使很稀少很分散。深海中的生存条件太苛刻,对生命太不友好,除非生命有极强的可塑性,能不断地进化自己以适应恶劣的条件,抓住一切可能存活的优势,在堪比黑色星际空间的深海世界里独行踟蹰。

【注释】

[1]过去10年中,人们一直梦想去亲自探索深海最深处。经过坚持不懈的努力,人类借助想象性视觉工程技术已经制作了一种能够承受深海巨大压力的水下用船,从此人类观察者进入深海成为现实。仅仅几年之前,这似乎还是人力无法达到的事情。
瑞士物理学家奥古斯特·皮卡德教授是深海勘探领域的先驱,他也曾通过自己制作的气球上升到平流层。皮卡德教授设想了一种探测深度的设备,它不像球形潜水器一样必须要悬挂在电缆末端,而是可以不受海面控制自由移动。现在人们已经建造了3艘这样的潜水艇(深水艇)。观察者乘坐在悬挂于金属外皮的耐压球中,这个金属外皮中含有高辛烷值汽油,这是一种极轻、几乎不可压缩的流体。装有铁丸的筒仓可以提供压载物,当潜水员准备好返回水面时,可以通过按钮来释放这些由电磁铁维系的铁丸颗粒。第一架球形潜水器被称为FNRS-2(FNRS-1是皮卡德赞助的平流层气球),由比利时科学研究基金赞助。FNRS-2虽然在无人实验中展现出了巨大希望,但也存在某些缺陷。这些缺陷通过后来的建造工艺得到了弥补。第二架球形潜水器FNRS-3,由比利时和法国政府协助,在皮卡德和雅克·库斯托的共同指导下建立。在这个深水潜水器完成之前,皮卡德教授就前往意大利开始修建名为“里雅斯特”的第三个潜水器了。
FRNS-3号和里雅斯特号在20世纪50年代创造了新的历史,带领人类进入了深海的最深处。1953年9月,皮卡德教授和他的儿子雅克乘坐着里雅斯特号在地中海潜入到深达10395英尺的位置。这是人类以前能达到深度纪录的两倍。1954年,两名法国人,乔治·诺特和皮埃尔·亨利·威尔姆乘坐着FNRS-3号,在非洲达喀尔海域进一步刷新了深入海洋的纪录,潜到深达13287英尺的位置。1958年,美国海军研究所从皮卡德处购买了里雅斯特号。翌年,里雅斯特号来到了美国关岛,那附近有伟大的马里亚纳海沟——人们已经利用回声探测发现的现在已知的最深海沟。1960年1月23日,在雅克·皮卡德和唐·沃尔什的运作下,里雅斯特号成功下降到海沟底部,即海面下3.58万英尺(将近7英里)。

[2]约翰·穆雷爵士,约尔特:《海洋深处》,麦克米伦出版社,1912年,第649页。

[3]即使在今天(译者注:作者修订时间,即1961年),人们仍然还没有完全破解反射层的奥秘。然而,人们结合新技术的巧妙组合已经可以让图像逐渐更加清晰。现在看来,至少在某些海域(如新英格兰以外的大陆架上)构成该层的主要成分可能是鱼类。这是通过使用包含许多频率的声源(普通回声测深仪是单频设备)进行研究而确定的。这种方法不仅揭示了反射层的垂直迁移,而且也说明反射层的组成成分会随深度而变化。鱼类鱼鳔可以给这一变化做出原始解释。鱼类下降到海洋更深处后,压力越来越大,这时候鱼鳔就会压缩,但随着鱼类上升到海面,鱼鳔会随着压力减小而膨胀。之前曾反对这一理论的人认为,鱼类不可能丰富到足以形成如此广泛存在的反射层。而在新技术所提供的信息之下,这个想法不攻自破。以前人们曾认为强烈的回声意味着各种生物密集度非常高。现在人们认识到,回声测深仪的记录不一定表示反射层中动物的密度,实际上所记录的黑暗迹线可能仅由少数几个强烈的反射体通过光束在特定时间内产生。
20世纪50年代人们越来越多地使用的一种研究方法是回声测深仪结合水下摄像。用这种方式获得的所有鱼类照片都伴随着强烈的回声。当然这些发现并不能排除反射层也可能由其他生物构成的可能性。但这些发现确实为证实鱼类是这一现象的重要组成部分这一观点提供了相当有说服力的证据。而且这种现象的出现原因极有可能有多种解释,并根据海洋区域的不同物种而有不同变化。

[4]1957年,拉蒙特地质观测所的布鲁斯·C.黑恩发表了一本令人着迷的论文汇编,录入了1877年至1955年期间14起鲸鱼缠绕海底电缆的事故。其中有10起发生在中南美洲的太平洋沿岸,2起在南大西洋,1起发生在北大西洋,另外1起发生在波斯湾。抹香鲸是所有事故的主角,并且之所以集中发生在厄瓜多尔和秘鲁沿海,这可能与鲸鱼的季节性迁徙有关。这些事故中,鲸鱼缠绕的最深处是在620英尺,即接近1/3英里的位置。更多的则缠绕在不到500英尺的位置,这说明抹香鲸的天然食物可能集中分布在这个范围内。大多数事故中都有两个重要细节:第一,缠绕事故通常发生在早期修理的地点附近,那时电缆都随意扔在洋底;第二,电缆通常缠绕在鲸鱼的下颚周围。希森认为,当鲸鱼沿着海底寻找食物时,它的下颚可能会缠绕在海底松弛的电缆环中。鲸鱼的挣扎很容易导致电缆完全缠紧。

[5]多年以来,人们一直在猜测海洋物种声音的作用。据至少20年的了解,蝙蝠通过雷达的生理等效物,借助任何障碍物来反射高频率声音以便在无光洞穴和黑暗夜晚中寻找方向。那么是不是有些深海鱼类、海洋哺乳动物的声音也有类似的作用,可以帮助深海生命在黑暗中游泳并寻找猎物?伍兹霍尔海洋研究所获得的早期水声录音中,有一些神秘的录音。这些声音来自幽深黑暗的海域,引人注意的是每个录音都伴随着一个微弱的回声,因此,人们为了更好地称呼这些怪异声音的未知发声者,就将其命名为“回声鱼”。佛罗里达州立大学的凯洛格教授对圈养海豚进行了成功的巧妙实验,用实际证据证明了海豚有类似于蝙蝠回声的定位或回声测距能力。凯洛格教授发现,海豚放出水下声脉冲流,可以在黑暗中没有碰撞的情况下准确地游过障碍物场。当实验者将任何物体放入罐中时,海豚便发出阵阵声音信号,似乎试图找到物体。海面上从软管或淋浴中喷出的声音产生了很大的干扰,在这种情况下将食物鱼引入罐中便不能定位,海豚们通过声音信号流定位它们,控制转向,回声能够确定目标的确切位置。

[6]Latimeria被确定为腔棘鱼,是大约3亿年前首次出现在海中令人难以置信的古老鱼类之一,在2亿年甚至更长时间的地球历史的岩石中出现了腔棘鱼的化石。南非出现白垩纪鱼类的记录最初被认为是神秘而非凡的事件,不太可能重演。南非的一名鱼类学家J. L. B.史密斯教授并不赞同这种观点,相信海中肯定还有其他的腔棘鱼,他花了14年进行耐心搜索。1952年12月,马达加斯加西北角Anjouan岛附近发现了第二条腔棘鱼。马达加斯加研究所所长J.米洛特教授也进行了搜索。
1958年,米洛特教授又获得了10个标本,其中包括7条雄性和3条雌性。
美国自然历史博物馆的鲍勃·谢弗博士给出了合理解释,谢弗博士指出,侏罗纪早期最早的腔棘鱼栖息于各种环境中,包括淡水沼泽和海洋,但从侏罗纪到现在,一直存在于海洋。白垩纪末期,大海撤离了大量大陆地区,而腔棘鱼限制在永久性海盆中,从而将化石留在海盆底部的沉积物中。

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