編譯高艷
大西洋中有一片長滿馬尾藻的神奇海域,15世紀,當哥倫布的船隊第一次發(fā)現(xiàn)它時,被它的不同尋常的美麗所迷惑——清澈,平靜,空曠而死寂。今天科學(xué)家們在這里進行著曠日持久的研究,以期揭開馬尾藻海深藏不露的秘密。
“天氣鳥二號”科學(xué)考察船上擠滿了來自世界各地的科學(xué)家、工程師,甲板上帶著無數(shù)齒輪的傳動裝置散布各處。不久,冒著騰騰蒸氣,考察船駛離工作站向東南方向駛?cè)腭R尾藻海,這種例行的出??疾熘辽倜績芍芤淮?。今天,來自世界各地的海洋學(xué)家、生物學(xué)家、氣象學(xué)家和其他科學(xué)家們云集百慕大生態(tài)考察站,以便定期從宏觀和微觀各方面詳細了解馬尾藻海的情況。百慕大島位于馬尾藻海西北部,是堅硬的珊瑚礁形成的火山巖山頂。這是一個理想的研究馬尾藻海域的基地,在那里研究者們發(fā)現(xiàn),長期以來一直被視作“死亡地帶”的馬尾藻海其實充滿生機,是上千種生物生活的天堂,從海龜?shù)仅狋~無不如此。也許它還像被陸地包圍著的雨林一樣,隱藏著珍貴的對抗人類疾病的各種生物化學(xué)藥源。
1492年9月17日,著名航海家哥倫布率領(lǐng)的船隊停泊在了一片海域,令全體船員深感不安的是近30米高的“尼娜號”停泊的這片水域平靜而離奇。哥倫布在航海日志中寫道:“海員們看到了很多野草,遍布四周……由此他們判斷我們已經(jīng)接近陸地了。但是船上測量水深的裝置卻夠不到海底,這說明我們離海岸還很遠。”
現(xiàn)在人們已經(jīng)知道,哥倫布所說的這種野草就是生長在馬尾藻海的馬尾藻類海草,它們的整個生命周期幾乎從生到死都駐留在馬尾藻海這片海域里。一周后,“尼娜號”和另外兩只船仍然漫無目的地漂浮在那里。哥倫布寫道:“這片海域風平浪靜,船員們開始抱怨說自從進入無風無浪的這片海域后就撞上了厄運,恐怕帆船再也不能被吹回西班牙去了。但是,不久后令他們驚訝的是海平面突然升高,但沒有起風……”
船上的海員們都是久經(jīng)考驗的老手,見怪不驚,他們試圖努力去適應(yīng)這片不同尋常的海域——清澈、平靜,空曠而死寂,有著怪異的美。更奇怪的是,海里仿佛沒有什么東西能捕起來吃,僅有的生物似乎只有海龜,偶爾還有鯨露出水面顯現(xiàn)一下真身,剩下的就只有馬尾藻海草了。船員們將這片海域視為一無所有的“沙漠”。但現(xiàn)在人們已經(jīng)知道,這片海域生長著眾多單細胞藻類和諸如鞭毛蟲等其他微小生物。馬尾藻海中心水域有800米深,500萬平方公里的水域“懸浮”在比之更冷更深的北大西洋巨大水體中央,界限分明,尤如一張巨大的棕褐色毯子漂浮在海上。
走出神話的馬尾藻海
數(shù)個世紀以來,馬尾藻海迷倒了眾多神話創(chuàng)作者。它的遠離塵囂,它的非塵世般神秘奇異的湛藍,它那緩緩移動的澄明而平靜的水面,以及厚厚的床墊般的海草,都如同傳說中仙界的真實再現(xiàn)。它用種種詭異模造出了無數(shù)可怕的傳說:這里的水草會巧妙地誘捕船只,用它那像蔓足綱海洋動物——藤壺的觸角一樣堅硬的觸須迅速捕獲船體,緊拽不放直到船體破碎,留下的可能只是船員的白骨和笨重的船架。翻閱古老的歷史畫冊,可看到有關(guān)羅馬三層戰(zhàn)船、西班牙大型帆船等都曾在這片海域被襲擊的描述?,F(xiàn)在,所有沉船的桅桿都被茂密的馬尾藻海草掩蔽隱匿了起來,時間仿佛塵封了這片海域。也就僅僅在最近的幾十年,這片奇怪的水域才由神話傳說納入了目前的研究范圍。
幾十年前,駛船橫越馬尾藻海域的海員還能看到漂浮在海面一排排、一簇簇的馬尾藻,巨大無邊,有時從地平線到地平線滿眼皆可見。但是在最近十來年中,馬尾藻卻令人吃驚地稀少起來??茖W(xué)家估計這樣的消失是海草生命周期的一部分,因為以前也曾經(jīng)有過消減,但最后總能復(fù)蘇。現(xiàn)在看來這一點可以肯定,因為最近兩年草墊開始再一次增厚起來。目前,還很少有人探尋為什么馬尾藻的生長有像月圓月缺一樣的規(guī)律,這大約是因為要研究一個跨越如此巨大時空的實驗非常困難。資深科學(xué)家兼百慕大研究工作站學(xué)術(shù)主管利浦蘇爾茲·弗雷德這樣感嘆道:“多少年來,馬尾藻就這樣戲劇性地時漲時消,而我們卻不知道這是為什么?!?/p>
大多數(shù)科學(xué)家都相信馬尾藻從來就生長在這片海域,但是一位來自美國佛羅里達州的海藻學(xué)家卻認為,這里發(fā)現(xiàn)的兩種幾乎相同的藻類都是由寄居在附近海岸邊巖石上的類似種類進化而來。他的理由是大多數(shù)馬尾藻都生長在沿岸的水域里,因此他認為它們是附近巖石上的藻類脫落后進化而來。而且,海草之所以會在溫暖富有營養(yǎng)的沿岸暖流與大洋寒流相遇的區(qū)域生長得更加茂盛,魚類是關(guān)鍵。魚類排泄分泌的氨和磷酸鹽等營養(yǎng)物質(zhì)為藻類提供有機養(yǎng)料,同時馬尾藻又為魚類提供棲息地,它們之間形成了奇妙的共生關(guān)系。
其實,馬尾藻和它的同類可能隨海流漂流到世界各地,并以獨特的方式融入了當?shù)氐奈幕?。例如,亞洲人常把跟馬尾藻相似的海草制作成傳統(tǒng)的藥材。美國癌癥研究人員為了尋求合適的抗癌和抗艾滋病藥物,曾提取數(shù)干種植物樣本進行抽檢化驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在許多海藻中含有一種物質(zhì),能夠刺激、提高免疫系統(tǒng)的功能。
馬尾藻也許還能在工業(yè)廢物的處理中起到作用。最新的研究發(fā)現(xiàn),馬尾藻死去的軀體中含有大量重金屬,它如同一個天然的離子交換器,能夠積聚很大數(shù)量的有毒重金屬鉛、鎘、銅、鉻、鋅、鈾等,成為很好的重金屬天然吸附劑?,F(xiàn)在人們已經(jīng)解讀了推動這個積聚過程的關(guān)鍵——馬尾藻中富含的鈣離子。當處于溶解狀態(tài)的重金屬流過馬尾藻草時,有毒金屬離子“占山為王”,將鈣離子“踢”開,自己則逗留其中。更有趣的是,當海草中滲透的金屬達到飽和時,用酸液進行浸泡和清洗又可以重新使用80次以上。這種高度濃縮的提取方式可以生產(chǎn)非常有價值的金屬。
目前,人們對世界上至少99%的細菌、微生物都不甚了解,更未曾編目成冊,但僅從已知的1%中,人類已經(jīng)培育出了大批具有極高醫(yī)學(xué)價值和經(jīng)濟效益的物質(zhì),比如青霉素。馬尾藻留給了我們一個尚未開啟的有著巨大潛力的遺傳多樣性寶庫?,F(xiàn)在,一批從事生物技術(shù)研究的學(xué)者正在馬尾藻海中尋求能應(yīng)用于醫(yī)藥或工業(yè)上的生物活性分子。他們選擇馬尾藻海作為樣本采集點并不是因為這里特別高的微生物含量,而是由于它是全球海洋中得到最為詳盡研究的海域,人們對這里的微生物的了解比其他任何地方多。
在尋找微生物的過程中,研究人員需要采集海水、珊瑚、土壤,其中有一項很重要的是對海綿體做DNA分析。當然,這些工作依然處于原始階段,人們對海綿這樣的生物體還了解得不多。海綿體總是無聲無息地“趴”在巖石表面,它的身上、周圍幾乎沒有其他以它為生的東西。這使你不得不想像海綿在以某種物質(zhì)為生的同時,會對周圍環(huán)境產(chǎn)生某些具有抗生作用的物質(zhì),因此魚類從來不吃海綿。但是,現(xiàn)在還不知道這是由海綿體本身產(chǎn)生的,還是由寄居在海綿體上的微生物產(chǎn)生的,抑或是它倆“共謀”的結(jié)果。如果有一天人類能洞察到其中的奧秘,那就太令人興奮了。
相關(guān)的工作仍在進行,工作站的微生物學(xué)家們正在
監(jiān)測馬尾海中細菌的數(shù)量,他們想知道其中有沒有什么危險的東西存在。所幸的是,迄今為止還沒發(fā)現(xiàn)對人類致病的病菌。細菌在馬尾藻海食物鏈和碳循環(huán)中扮演什么樣的角色,仍然是一個未解之謎,不過至少有一點已經(jīng)很清楚。眾多微生物的存在向世人昭示——馬尾藻海不是一片“沙漠”。
安圭拉鰻魚的生命之旅
對鐘情海鮮的歐洲人來說,屬于歐洲鰻魚的安圭拉鰻是一道美味佳肴,而它的自然發(fā)展歷史同樣也妙不可言。早在1g世紀20年代,有科學(xué)家便相信安圭拉鰻出生于馬尾藻海域,成年后長途跋涉回到歐洲,然后加入一場“不加區(qū)分”的產(chǎn)卵混戰(zhàn)——它們可能并不回到父輩曾經(jīng)的家園產(chǎn)卵。
但最新的調(diào)查證實,安圭拉鰻魚的確出生于馬尾藻海域,然后“搭乘”加爾伏灣流經(jīng)過大西洋抵達歐洲沿岸水域,在那里度過兩年的“童年”時光,然后溯流而上尋找到上游的一條河——很可能是它們的父輩曾經(jīng)定居的同一條河流,在那里一呆就是10—15年。之后,便開始生命中最為華彩的一章——重新經(jīng)大西洋返回馬尾藻海域產(chǎn)卵,直至死亡。
秘密正一點點揭開,有關(guān)生物學(xué)家于2001年對選定的611條鰻魚進行的精細DNA測定顯示,這些鰻魚們可能只與來自同一地理區(qū)域的其他同類伙伴交配,而不是“不加區(qū)分”。
那它們是怎樣彼此辨認的呢?有科學(xué)家認為不同的鰻魚家族有著各自獨特的生物鐘,引領(lǐng)它們在不同的時間進行遷徙。這樣的話,來自同一河流的鰻魚將在同一時間回到馬尾藻海。因此,到了繁殖時期,同一水域來的鰻魚自然就能彼此尋找到自己的“愛情伴侶”。然而,就像許多古老問題一樣,這種說法又引發(fā)了更多的深奧謎題。比如,年輕的鰻魚們是如何從汪洋一片的馬尾藻海開始,長途輾轉(zhuǎn)尋找到自己父輩棲息的家園的呢?那可是一個它們以前從未到過的地方。
海龜失蹤之謎
遠海的生物群落總是遙不可及,很難研究,甚至連想像都難。有些生物在它們被人們研究之前可能已經(jīng)消亡,比如棲息于馬尾藻海的總共七種大海龜正瀕臨滅絕的邊緣。哥倫布在1 503年第四次航海時,曾經(jīng)驚訝地看到開曼群島沙灘上遍布的海龜,它們在那里筑窩、產(chǎn)卵。而科學(xué)家們估計現(xiàn)在大概僅有6%的海龜存活了下來。
大頭海龜是人們研究得最多也是最熟知的海龜。從位于西太平洋的加羅林島到加勒比海的海灘,到處可以看到它們在筑窩產(chǎn)卵。每年7—10月的孵化季節(jié),小海龜們一出殼便紛紛爬向大海。它們中的勇敢而幸運者最終躲避開饑餓的螃蟹和海鳥,一頭扎進大海再也不見蹤影,直到再次返回到相同的海濱,產(chǎn)下自己的卵。
阿奇布雷德·卡雷爾是一位資深海龜研究專家,早在1978年去世之前不久,經(jīng)過冥思苦想,他終于洞察到了海龜“失蹤”的秘密:海龜失蹤的1年就是在馬尾藻海度過的。但遺憾的是,阿奇布雷德沒有時間對自己的猜測進行證實。最近經(jīng)過10年跟蹤,科學(xué)家證實了阿奇布雷德的理論,但發(fā)現(xiàn)海龜滯留在馬尾藻海的時間不止1年,可能更長。通過運用DNA跟蹤測試,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了小海龜離開海濱溫暖的巢穴后游走的路線。小如銀幣大小的剛孵化出的小海龜們,憑著贏弱的身體開始了尋找家園的旅程,它們在海洋中顛簸數(shù)千公里直至找到位于大西洋和地中海的覓食地,從此不是1年而是長達11年地呆在那里,以水母、蝸牛、螃蟹和小蝦為食。來自不同海域的大頭海龜?shù)木€粒體DNA模式各不相同,這就如同來自不同河流的鰻魚也各不相同一樣。
百慕大水族館、博物館和動物館館長詹妮芙·格雷跟蹤觀測了2500頭綠海龜。在她看來馬尾藻海非常重要,年輕的海龜從小長到成熟需要50年時間,在漫長的50年間有很長的時間里馬尾藻海都是它們賴以生存的至關(guān)重要的棲息地,那里有它們的早餐、中餐、晚餐和家園。因此,任何對馬尾藻海的威脅都將直接影響到綠海龜?shù)臄?shù)量。盡管如此,詹妮芙仍堅信如果沒有人類的獵殺,綠海龜們在馬尾藻海比其他任何地方更安全。因為一旦離開馬尾藻海域,它們將面臨更大的危險——人類。詹妮芙和她的同事們從1968年起開始跟蹤觀察的2500只綠海龜中,現(xiàn)在已有50頭返回馬尾藻海,但估計其中48頭被人獵殺吃掉。
年幼時期的海龜們之所以要離開營養(yǎng)豐富的沿岸海域,是因為那里密布它們的天敵,那時候它們太年幼、脆弱,易受到攻擊。許多年過去后,它們才返回沿岸生存環(huán)境,因為這時它們需要更多的食物。
“天氣鳥二號”正停泊在距百慕大群島以南110多公里處,船上的絞盤正慢慢地將采集瓶投放到海里,隨之下降的感應(yīng)器同時可以記錄下海洋的溫度、鹽度和其他一些數(shù)據(jù)。海水深邃湛藍,一位海員潛入海下捧起了一塊手掌大小的馬尾藻。它散發(fā)著一種海水特有的成味,在陽光的照射下呈現(xiàn)出明亮的土黃色。像狹窄刀片般的葉片呈復(fù)葉結(jié)構(gòu),上面點綴著一些直徑僅0.3厘米大小的微型球狀氣泡,另外還有一些更微小的白色藤壺附著在海藻上,顯然這里有著許許多多的生命。
當這團金色的水草被抖到一個白色紙盤上時,一只0.9厘米長的小螃蟹掉了出來。它同樣是土黃色,背上的兩個小白點像是兩只眼睛一樣好奇地張望著。小螃蟹倉皇逃了幾步就僵直不動了。百慕大工作站站長托尼·科納普語氣熱切地說道:“還會有更多令人驚奇的事情發(fā)生,我們對馬尾藻海的了解還處于一個相當幼稚的階段?!?/p>