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幽暗深海的神秘光芒

  • 分类:畅游馆
  • 作者:尹传红
  • 来源:科普时报
  • 发布时间:2023-01-17 17:38
  • 访问量:0

【概要描述】

幽暗深海的神秘光芒

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  • 分类:畅游馆
  • 作者:尹传红
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拟屠氏管招潮蟹是一种生活在红树林潮间带的螃蟹,成体为黑红色。与其他招潮蟹一样,拟屠氏管招潮蟹的雄蟹有着大小悬殊、偏橙色的大螯。有趣的是,拟屠氏管招潮蟹的幼蟹与成体颜色完全不同,蓝得动人心魄。随着蜕皮和发育,幼蟹会由最初的全蓝,慢慢变为带有黑色的蓝色,而后变成带蓝斑的黑色,直至最后蓝色完全消失。目前尚不知道其体色改变的作用机制。

图1为全蓝的幼蟹。图2为黑蓝色的幼蟹。图3为带蓝斑的黑色幼蟹。

图4为黑红色的拟屠氏管招潮蟹。 文/图 严莹 

 

在南美洲西海岸海面以下7000多米深处的一条海沟里,一条亮蓝色的鱼在无边无际的黑暗中游弋,进入到由一个英国科学家团队安设的摄像装置视野。它被认定是来自地球上栖息位置最深的鱼类——狮子鱼谱系一个截然不同的分支:蓝色阿塔卡马狮子鱼。

研究人员发现,这一新物种适应生活在超深海域环境的过程,跟与它存在亲缘关系的鱼类没有任何关系,且“缺失”其他许多狮子鱼都有的吸盘结构。这可能意味着,在难以想象的海底深处,狮子鱼家族的生命完成了不止一次的进化,而且是独立进行的。

不过,目前尚不清楚蓝色阿塔卡马狮子鱼为什么会呈现这样的亮蓝色,因为大多数生活在深海的鱼类都是白色、乌黑或鲜红等颜色,而另外两种也栖息在超深海底的阿塔卡马狮子鱼则是通体苍白。科学家推测,蓝色狮子鱼身上少见的色彩也许是它从生活在较浅水域的祖先那里进化过程中遗留下来的;另一种可能是,这种绚丽的蓝色会以一种目前尚不为人知的方式,帮助狮子鱼在深海中生存,进化出适合极端环境的生活方式。

关于海洋生物应对深海压力的适应机制,早前有科学家研究认为,深海生物和浅海生物其实本身有着“亲戚关系”,后者应该是在浅海环境恶化的某个时候,迁移到深海,慢慢地就变成了深海生物。我觉得这种解释似乎有些牵强,至少不具普遍性吧。毕竟,深海世界本身实则就是一个典型的极端环境:高压、无光、水温低、盐度高,不比浅海更难熬?

“观察与琢磨”是理解生命及生命进程的开始,荷兰裔英国动物行为学家、1973年诺贝尔生理学或医学奖获得者尼可拉斯·廷伯根这样说。他认为动物的外观与行为方式是为了适应生存环境而形成的。比照来看,在陆地热带雨林这样复杂的环境中,栖息地不同的动物会根据需要融合的背景展现出独特的色彩模式,嘴部的形态则取决于食物类型。当种群被分散到各方,需适应不同环境时,它们就会各自改变,从而呈现出多种形态,多样的物种便随之出现。

美国海洋生物学家伊迪斯·威德,自小就着迷于海洋深处神秘的光芒。她曾多次潜入深海,探寻生物发光之谜。她认为海洋生物发光也是一个类似的成功进化故事,其中亦关涉深海生物对光和颜色的感知。生物发光可谓五彩缤纷,赤、橙、黄、绿、蓝、紫应有尽有。蓝色是海洋的主色调,这可以从视觉交流效果角度得到解释。水下世界看起来蔚蓝一片,因为那是水中传播距离最远的颜色,其他颜色都在不同程度上被分散、吸收,并逐渐消失。

说起来简直不可思议:我们所看到的事物其实呈现的是其所拒绝的颜色,也就是不吸收的颜色。叶绿素呈现为绿色是因为它吸收了红色与蓝色,从中获取的能量用以进行光合作用,而无用的绿色,也就是被舍弃的光子,则反射至我们眼中。人眼接收的大部分视觉信息都是被拒绝的光子,也就是反射光。

但生物发光却是例外,它向外发射光子。太多发光生物产生蓝光,也就说明了为什么许多深海动物是红色的:在只有蓝光的环境中,红色就相当于黑色,红色色素会吸收蓝色光子,捕食者的眼睛不会收到任何光反射。阳光经海水的过滤呈现为蓝色,而大多数海洋生物散发的也是蓝光,所以大多数深海动物已进化出只看得到蓝光的眼睛。

威德的研究表明,大部分深海鱼是单色视者(也称全色盲者),只能看到一种颜色,通常是蓝色。可她发现有一种叫作绿鹦鲷的鱼,十分神奇。与许多深海鱼一样,它的眼睛旁边可发出蓝色闪光,但下方还有一个更大的发光器官,能发出红光。尤为惊人的是,它不仅能发出红光,也能看见红光。这意味着它拥有狙击手视角,能够“看见而不被看见”,也就是既能追踪猎物而不被发现,又能与伴侣交流而躲过捕食者的目光。

由于绿鹦鲷既能看到蓝光,也能捕捉到红光,这就相当于自带了一架红外线瞄准镜。它的常规猎物中有一种红色的虾,红色光线帮助绿鹦鲷揭穿猎物的保护色,让它拥有了发现猎物并悄然突袭的超能力。红虾在蓝光下虽拥有完美的漆黑伪装,但在红光的照射下,却如灯塔一般明亮,活生生送死来了。

在陆地上,那些深不见底的洞穴里,动植物的颜色也令人瞠目结舌。美国生态学家、全球树冠层研究领域的先驱与权威玛格丽特·罗曼在她的一部新著中回忆:有一晚,洞穴地质学家汤姆·米勒邀请他们一群在地面的工作者到他的洞穴参观。“……洞穴里不仅漆黑一片,还非常安静。我突然听见一个微弱的窸窣声,赶紧把头灯打开,看到一只白化的鞭蝎。一个人安静地坐在这里还是有收获的,因为这个小家伙就是我们想要看到的生物。鞭蝎的旁边有一株瓜栗种苗,这颗大果实一定是误滚到洞穴里的,便在岩石间发了芽,这株种苗也是白化植物,没有任何绿色组织。”

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