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迷戀海洋

文/

一直都覺得,海洋生物有種神秘的魅力。

可當真要以美為主題,具體用文字來寫某個物種時,一下又不知怎樣做才好,眼前閃現的都是些游移不定的光影。

就像一部電影所描述的:幽藍幽藍的海,小船的尾跡裡發比夜空裡還要多的星光,忽然揮著長翅的巨獸從水中躍出,將身披的海水裡的星光打碎,藍綠色的火花飛濺……這樣的場景,若不是用眼睛親見,只靠無力的文字來欣賞它在是有點浪費審美情操。

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少年Pi的這一段鏡頭並非奇幻,最多只是誇張。它可以是這顆星球上最微小的發光生物和最大的動物一起創造出的真實景象。它們生活的世界,海洋,我們人類只探索了大約5%。迷人的,是海的深邃。地球上的生命誕生於此,這裡充滿著無限可能。

並不是鯨本身會發出藍綠色的螢光,發光的是沾在鯨身上的海水裡的一類單細胞生物,它們靠兩根鞭毛的擺動游泳,被簡單粗暴地稱作雙鞭毛蟲類(Dinoflagellata),有的還能光合作用,因此又叫雙鞭毛藻,或者因為細胞穿著盔甲而被叫做甲藻,這些稱呼是植物學家和動物學家在搶生意的例證。

實際上,雙鞭毛蟲並非植物或動物,而是古老的「原生生物」,我們熟悉的多細胞動物或植物的最基本形態在地球上初次亮相,比它晚了好幾億年。順帶提一句,包括燉老鴨湯用的海帶在內的不少多細胞藻類,其實也跟植物關係不大,它們祖上和雙鞭毛蟲跟沾親。

不進行光合作用的雙鞭毛蟲,主要吃矽藻為生,而進行光合作用的種類,似乎是吞掉了矽藻沒有消化掉,而讓矽藻成了細胞裡的一部分,持續用陽光製造營養。矽藻是一大類外殼是二氧化硅為主的光合生物,二氧化硅也是沙子的主要成分,矽藻們就像漂在海裡曬太陽的活的沙子。下次你去海邊旅遊,必須要帶上顯微鏡,不論是水邊的沙子還是水裡的矽藻,都是異常美麗的東西。

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圖為顯微鏡下形形色色的矽藻

是不是看上去很好吃?很多動物也是這麼想的。矽藻和與它喜結連理的冤家雙鞭毛蟲,是海岸最常見的生產者,食物鏈的最底層。光合的雙鞭毛蟲有眼睛,可以據此向著光游動,有的種類的眼睛甚至有作為鏡頭的晶體以及類似視網膜一樣的感光膜,對於一個單細胞生物來說,這就像是個奇蹟!

好像偏離主題有點遠了……雙鞭毛蟲發光是跟前面完全不同的故事。因為想吃它的動物很多,雙鞭毛蟲感受到水裡的擾動就會發光,想吃它的傢伙就暴露在了聚光燈下,也許它會逃走或被自己的冤家發現吃掉,這樣雙鞭毛蟲就有了生存的機會。

當雙鞭毛蟲很多時,拍打在岸邊的浪都會發光。比如2009的年元旦節在澳大利亞東南岸的礁湖裡就出現了夜光藻(Noctiluca scintillans)的爆發。實際上不用跑到澳大利亞,這類雙鞭毛蟲長江口也有,人為污染海洋造成的赤潮,也有雙鞭毛蟲爆發的參與,於是白天紅色的浪頭在晚上也會發出藍光,連聊齋裡都有描述。不過由於赤潮產生的毒素,這奇麗景象對於別的海洋生物來說是場災難。

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2009年1月1日澳大利亞海邊礁湖裡的夜光藻爆發,右邊是這種單細胞生物的特寫照片

還好,並不只是生態災難發生時才有美景。海洋生物發光,是常態而不是特例。1832年1月,年輕的達爾文搭乘貝格爾號經過加那利群島的特內裡費島時,在筆記中寫到「在船的航跡和一些地方,大海在發光,那是一種均勻的,有點像銀河的色彩。」半年後,達爾文航行到了南美的拉普拉塔河口,又一次遇到發光的海洋,這次他看到的是圓形環狀的光斑。

生物發光需要可以氧化的螢光素,和催化這個反應的蛋白質螢光素酶。這個從螢火蟲發光得出的結論對於海洋生物也適用。在海洋裡,"螢火蟲"到處都是:單細胞生物、海綿、珊瑚、水母、烏賊、章魚、磷蝦、各種蝦和別的甲殼類、海星、魚類……尤其是在陽光無法到達的深海,生物發出的光是視覺能派上用場的唯一理由。

在李安的電影裡,還出現過許多種發光的水母。有的水母是靠它體內的共生的雙鞭毛蟲的細胞來發光,但有的水母也可以自行發光。對了,2008年的諾貝爾化學獎桂冠,就由發現水母的綠色螢光蛋白的科學家摘取,天生麗質的維多利亞多管發光水母(Aequorea victoria)成了明星。

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Aequorea victoria, 綠色螢光蛋白的主人。網上搜拉丁學名有更好的圖片,但這張是公共版權圖片裡最好的了 = =

博物學家林奈把水母叫做美杜莎,美杜莎的魅力又何止只是發光而已。人們驚嘆於這種幾乎只有內外兩層皮的輻射對稱生物,竟有如此豐富的形態和色彩,以及如美杜莎一般致命的長發。它們沒有力氣也沒有爪牙,卻可以捕食甲殼類和魚類。刺細胞,一種設計精巧的毒液的注射器,遍佈它們的觸手,只要有接觸就足以讓毒刺扎入受害者的皮膚,注入毒液。即使水母死後,刺細胞仍然可以做出同樣的應激。然而對於人類來說,水母蜇一下只能是無心之失,是人主動撞上的。即便如此,澳大利亞箱形水母(Chironex fleckeri)可能是對人類來說最毒的動物,被蜇以後的劇痛讓游泳者可能無法回到岸邊就溺死了。然而毒辣的箱形水母的親戚們,在德國博物學家海克爾的眼裡卻是風情萬種。

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上圖:恩斯特‧海克爾《自然界的藝術形式》,圖版78:立方水母綱)

許多水母還有世代交替的生殖現象。也就是說,水母的精子和卵子結合以後發育成的後代不是水母的形態,而是水螅或者珊瑚蟲一樣,固定不動,像開在海底的微小的花。這朵小花並不和它的父母一樣擁有性別,從自己的身體裂開小塊來無性繁殖,直到又一世,才又變回水母去追求自己的另一半。因此水母的悲劇情侶,大多是不能相約來世相見的吧。

從這裡可以看出水母、水螅和珊瑚的關係,它們其實出自同門,在久遠的年月以前是一家,都屬於刺胞動物。水螅和珊瑚似乎更多發展出了集體主義的生活,許多個體可以組成一個龐大的合體生物。我們知道珊瑚是由許多珊瑚蟲構成的,可是它為什麼像植物一樣呢?奧妙在於,如果你想如同樹一樣一動不動地依賴陽光生活,那麼,長成樹枝狀是最可行的方式。許多珊瑚體內都有光合作用的雙鞭毛蟲(是的,它又出現了!)共生,白天曬著太陽就是吃飯,所以要努力向陽光生長,珊瑚礁這時就相當於是一片森林,而到了夜晚,珊瑚蟲的觸手伸出覓食,一些珊瑚也會發出幽幽的光,森林就變成了迷幻世界。水母也有共生光合生物的種類,一些物種甚至基本上只靠曬太陽為生而失去了毒刺,不過它們可以自由漂浮追趕太陽,沒必要變成樹枝的樣子。

多嘴一句,珊瑚礁是海裡的熱帶雨林,是生物種類極其豐富,但又極其脆弱的生態系統,一旦破壞,千百年都難以復原。所以華麗的珊瑚本已經是自然的餽贈,請不要再把它們當作個人的禮物。我們應該下潛到珊瑚的世界裡去讚歎,而不是讓珊瑚在我們的世界變成枯骨。

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大西洋海神鰓捕食銀幣水母

惹人喜愛的還有銀幣水母(Porpita porpita),它們並不是真正的水母,而是許多水螅一樣的個體組成的群體,如同光芒萬丈的藍色太陽,漂浮在海面上生活。有些它的親戚,例如著名的「葡萄牙風帆戰艦」僧帽水母(Physalia physalis),擁有複雜的群體結構,所有「小我」的消化道連通"互訴衷腸",且分工明確,有的專門負責捕食,有的專門負責生殖,而像風帆一樣的那個氣泡,則專門負責幫我"大我"漂浮,在遇到危險時還能放一些氣下潛,危險過後再浮上來。

說到這裡就不得不提到另一類美得匪夷所思的生物,比如這只正在吃銀幣水母的大西洋海神海蛞蝓(Glaucus atlanticus),它全身擁有多達84個華麗露鰓,像鳥兒的飛羽一樣,海蛞蝓是海裡生活的類似沒殼的蝸牛的種類的通稱,這裡的主角屬於裸鰓目,海神鰓科。它們捕食銀幣水母和僧帽水母,把有毒的刺細胞收集在自己的露鰓頂部加以利用。

我最喜歡的裸鰓目海蛞蝓是「西班牙舞姬」血紅六鰓(Hexabranchus sanguineus)。它足有45釐米長,在遇到威脅時突然躍起,展開鮮豔的紅色嚇退敵人,一如熱情的弗拉明戈的裙襬。

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和海蛞蝓們同門的軟體動物還有大家熟悉的各種貝類,以及讓人驚嘆的一些烏賊、章魚等。章魚不僅可以改變身體的顏色,還可以改變形狀和外表的質感,讓陸生脊椎動物變色龍望塵莫及。登峰造極者如擬態章魚(Thaumoctopus mimicus),幾乎可以擬態每一種它生活環境中的動物,比如獅子魚,海蛇……這太獵奇了,已經不能算在我們「美麗的海洋生物」的討論中了。

回到故事開始時真正的主角,那隻躍出海面的座頭鯨(Megaptera novaeangliae),它的學名來自那對揮舞著的接近體長一半的前肢,因此又叫大翅鯨。雖然它沒有炫目的發光或者華麗色彩,甚至不是個子最大的鯨。但它牽動人心的是美麗的歌喉。可惜文字在這裡再一次無能,無法將座頭鯨那時而高昂激越,時而淺吟低唱,並重章疊唱,聲聲扣到心弦的聲音展現,這是鯨類最複雜的歌聲。如果要去研究這些聲音的意義,會發現有的是千里傳音的通訊,有的是千里相思的情歌,可大多數婉轉無常的歌聲,對我們來說只有讓人敬畏的神秘,甚至帶著宗教感。

是啊,它們在想什麼?這些和我們親緣不算太遠的巨大哺乳動物,它們在想什麼呢?如同座頭鯨喜愛的躍出水面的動作,有人說是為了清除體表寄生蟲,有人說是為了製造特殊的動靜用於社交……而這些行為的原因,我們或許永遠無法確知。可能真的不為什麼,成群的海豚們跳起,也許真的只是一時興奮,享受嬉戲。從智慧的鯨類,到精巧的單細胞雙鞭毛蟲,都會讓人感到自己的無知和渺小。不過,正因為有它們在藍色的海洋裡怡然自得,這世界才這麼美麗。

轉載自科學松鼠會

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科學松鼠會

科學松鼠會是中國一個致力於在大眾文化層面傳播科學的非營利機構,成立於2008年4月。松鼠會匯聚了當代最優秀的一批華語青年科學傳播者,旨在「剝開科學的堅果,幫助人們領略科學之美妙」。願景:讓科學流行起來;價值觀:嚴謹有容,獨立客觀