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鮟鱇一道光如此美妙,指引你到牠嘴裡來──《海洋的極端生物》

  • 【科科愛看書】廣闊無邊的藍色水域之中,究竟藏著什麼秘密?如果你以為到處都是尼莫式的溫馨場景,可就大錯特錯了!《海洋的極端生物》可是一群心機超重的傢伙,天天都要為了生存奮鬥。如果想見識海洋版的甄嬛傳,從這裡下手準沒錯。

我們會知道某些深海物種的存在,是因為我們把牠們拖上水面,並予以命名;但在深海當中,這些物種也彼此相熟。牠們身上並沒有掛著名牌,好比你參加畢業多年後的高中同學會那樣,但牠們當中許多身上都有燈飾。

海底到處黑壓壓?來試試自體發光

想像你是深海裡無垠黑暗當中的一條無助小魚,藍黑色的海水無頂也無底,就像沒有月亮的黑暗天空在你上方與下方伸展。只不過這種永夜並不平靜,永遠有數百隻眼睛注視著你,急切地想抓住一絲亮光。掠食者隱藏在黑暗的四周,不知有多少尖牙利齒等在那裡。從上方透進來的一丁點陽光,隨時都可能洩漏你的行蹤。

不過就像沒有月亮的天空還有星星,海底也有其他光源。你的四周不斷會有閃爍的藍光與綠光,這些微弱又偷偷摸摸的閃光可能是一頓大餐,也可能讓你命喪當場。深海是地球上唯一不以陽光為主要光源的生態系統(只有蕈類生長的洞穴不算),而是靠蛋白有機物發光。

深海生物大多發出藍綠色的光。圖/Ethan Volberg @ Flickr

螢光素酶(luciferase),或稱光蛋白,靠分解高能分子產生光子,而不是代謝能量。有些魚類擁有螢光素酶基因,並把這些能發光的蛋白擺在皮膚上的小穴,稱為發光器(photophore)的特化器官。大多數魚類生成自己的發光物質,但有些只是長出囊袋,裡頭裝了能發光的共生微生物。

生物發光是海中最重要的戰術適應。有些魚類把發光器安排在腹部,其形態與水面上方傳入的微弱光線類似,使得位於下方的魚辨認不出牠們的存在,不論是身為掠食者還是獵物,都可讓牠們隱去形跡。 簡單的浮游生物也會大量應用光噪音:耀眼但不造成干擾的光子使深海充滿無意義的視覺絮叨。這種絮叨可能帶有真正的目的,有實驗顯示,當蝦子吃進某些種類的浮游生物,後者會放射出閃爍的生物光,像是在發警報;掠食魚類會像特警隊一樣迅速被吸引過來,把蝦子一口吃掉,對微小的浮游生物則不屑一顧。

一閃一閃亮晶晶,竟是邪惡的陷阱

近來海洋生物學家海道克(Steve Haddock)和同事描述了在深海魚類當中,生物光扮演多達七種的防禦性角色。 此外,生物光還可以扮演攻擊性的角色:強光可讓獵物吃驚或困惑,或是以吊在巨顎上方的燈光做為誘餌來吸引獵物,又或者使用如同車頭燈的強光來找尋漂浮在水柱當中的小塊食物。

頭頂前方有一條長形肉質誘餌的鮟鱇魚(anglerfish),是將生物光做創新運用最出名的生物。這是一整批外型極為醜陋的動物,牠們缺少背鰭,但把原本要形成魚鰭的脊椎移到眼睛上方的一點。其中第一節脊椎變粗並延長成為一根手指狀,頂端還帶有一個形狀不規則的燈泡,稱為「餌球」(esca),做為可發光的誘餌。 餌球的海綿組織裡住滿一批努力工作的發光微生物,讓餌球在黑暗的水中發出誘人的光芒,幫宿主鮟鱇魚製造假象。

這種魚就像一位經驗十足的海釣者,把誘餌的吸引力發揮到十分:左右扭動、上下擺動、迴旋繞圈,就像一隻瘋狂嬉戲的蟲子;牠上頭發光的燈泡,更是讓誘餌的魅力難以抗拒。比鮟鱇魚體型小得多的掠食魚類在接近餌球後,會用盡全力奮力一擊;只不過牠在瞬間就被鮟鱇魚的巨型大嘴吸入並被利齒刺穿,一聲不響就消失得無影無蹤。每種鮟鱇魚都有自己特殊的餌球,有些比魚體還長,全部都會發光。 至於鮟鱇魚如何偵測到有獵物靠近,目前還不清楚,因為牠們的眼睛很小,視覺也不佳;有人推測鮟鱇魚的殺戮反射是由獵物輕觸誘餌所引發。

我們已知的是,鮟鱇魚會攻擊任何體型的魚種:有紀錄顯示,在巴布亞紐幾內亞沿海捕獲過一條十來公分長的鮟鱇魚,口中卻啣了一條三十公分長的鼠尾鱈魚;不過捕獲的時候這兩條魚都已死亡,浮在水面上。

獨一無二的紅光,保命防身都靠它

絕大多數的生物發光都是藍綠色,與深海當中微弱的陽光相符合。但屬於深海巨口魚科(Stomiidae)的黑柔骨魚(loosejaw,學名是 Malacosteus niger)卻發出特殊的色澤 :在牠們的眼睛下方具有大型的強力發光器,可在水中發出紅光。某些物種的紅光是由特殊的螢光蛋白造成,另一些物種則是在發光器外圍加了一層紅褐色的濾鏡。

在深海當中,紅色是特殊的顏色。海水會吸收紅色,而容易讓藍色穿越,因此海中大多數的生物發光都是落在藍綠色澤的範圍。黑柔骨魚的掠食者與獵物都具有對這種藍綠光敏感的眼睛,那是生活在一公里半深的海底所演化出來的。

但黑柔骨魚是罕見的例外:由於某個特殊的突變,改變了牠們眼睛當中捕捉光線的視紫蛋白裡面第 261 號位置的胺基酸;那是對這種吸收光線的蛋白質非常重要的位置,結果造成黑柔骨魚要比其他的深海魚類能吸收更多的紅色光,於是能看到由牠們自己特殊的探照燈從獵物身上反射回來的紅光。

大多數深海魚類都只發出閃光,也就是快速明滅的短暫光點,以免被掠食者發現而遭到吞食。在黑暗的殺手世界中,強光可照亮食物,同時也會招來殺身之禍。與海水表層的掠食者相比,黑柔骨魚又小又弱,但牠們可以看見紅色,卻不被其他魚看見,因此得以在深海中來回覓食,免遭殺手。

點亮宇宙的奇妙之光

海底最深處的真實特性,並不是由鬼鬼祟祟如同汽車一般大小的烏賊,或是在黑煙囪四周冒出的數百個二公尺長的管蟲所定義;我們在想像這些生物時,會忘記深海本身的廣大無垠。我們通常想像那裡有清澈的海水,到處有亮光,有巨型生物在空曠的空間裡移動;但海底深淵真正的特性,畢伯(William Beebe)有最真切的掌握。

當他坐在那顆迷你的潛水球裡,下潛至深海的暗夜之中,讓他感到驚奇的不是他看到的那些奇特掠食性魚類,而是光:充滿在潛水球小水晶舷窗外的閃爍光亮,在黑暗中綻放。在他的潛水球四周,亮光以他無法閱讀的語言彼此交談,述說著生與死的故事,以及掠食者的偽裝。我們不能用教科書中的圖片來想像這些動物,而是要想像牠們在其世界生活的樣子。在被黑暗籠罩完全沒有光線的深海,牠們只能用生物光的閃爍以及一絲黑色剪影來認識彼此。

身為第一位造訪深海的人,畢伯覺得自己的責任重大:他看到了世人從未見過的景象,他認為自己有義務描述一二。他曉得自己進入了陸地以外的另一個世界,遠在首度有人在太空漫步的三十年前,畢伯對深海的描述有如預言一般:

唯一能與這奇妙的海底世界相比擬的,想必是遠在大氣層之外,位於星辰之間,太陽光不會照射在星球空氣中的塵埃與垃圾上面的虛無太空了。太空的黑暗,以及其中發亮的行星、彗星、太陽以及星星,在一位心中充滿敬畏之情的人類眼裡,必定與他在大海半英里深處所見到的生命世界非常相似。


 

 

 

本文摘自《海洋的極端生物》衛城出版

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia