“萬物生長靠太陽”。沒有陽光,植物就不能生存;沒有植物,就不會有草食性動物;沒有草食性動物,就不會有肉食性動物。所以,所有的動植物都直接或間接地依賴陽光而生存。
用生態(tài)學的術(shù)語來說,陽光是能源,植物是生態(tài)系統(tǒng)中利用能源的生產(chǎn)者,而動物則是消費者。一個生態(tài)系統(tǒng)離不開陽光和植物,正如一個社會不能沒有能源和生產(chǎn)者。一位學植物學的網(wǎng)友在一篇文章中就這么說:“所以地球上任何生態(tài)系統(tǒng)中的主人,其實都是植物,沒有它們合成有機質(zhì),其他一切生物都生存不了。說得再明白點:離開了動物,植物照樣可以活下去;離開了植物,動物卻完全無法活下去。”
有些讀者可能會想到,在一些地方終年不見天日,雖然那里沒有植物,但是有動物。例如在某些黑暗的溶洞的溪流中,生活著穴魚,一生不見陽光,眼睛完全退化了。但是,它們的食物是從陽光世界漂流來的動物和植物,那個黑暗世界并非自給自足。
另外一個更黑暗也更廣闊的世界是深海。照射到海上的陽光會被海水吸收,越深處的海水,能得到的陽光越少。有一部分陽光能夠穿透到海面以下200米,但是量已少到不足以讓植物進行光合作用了。而到了海面以下1000米,就幾乎沒有陽光了。在陽光稀少甚至完全沒有的深海是沒有植物的,但卻生活著眾多的動物,在海洋最深處也不例外。這又是怎么回事呢?
深海里的許多動物其實并非深海的永久居民,在夜間它們會游到淺海進食(比如吃浮游植物),太陽升起后再躲回到更安全的深海。有些深海動物則是來自淺海的捕食者,例如抹香鯨有時能潛到水深2000米處追捕大烏賊。許多深海永久居民的食物實際上也來自淺?!獜纳厦娴粝聛淼氖澄锼樾迹鐪\海動物的糞便和尸體,最終還是來自浮游植物和其他植物光合作用的產(chǎn)物。如此說來,即便是暗無天日的深海,也是“萬物生長靠太陽”的了。
1977年,美國科學家潛到厄瓜多爾西邊加拉帕戈斯裂谷水深2500米處,在那里發(fā)現(xiàn)了海底溫泉——深海熱液口。這些溫度達到380℃的熾熱海水從一些出口像間歇泉一樣噴射回來,與周圍冰冷的海水接觸,溶解的礦物質(zhì)沉淀了下來,在出口處形成“黑煙囪”。完全出乎意料的是,就在這些溫泉周圍,生活著豐富的動物群:長度超過2米的巨型管蟲、軟體動物、??Ⅱ因?、螃蟹、蝦、魚等等。
在這個特殊的環(huán)境中生活,需要能耐高溫,例如巨型管蟲能夠忍受80℃的水溫;需要能夠忍受從地底噴射出來的硫化氫、重金屬等對其他動物來說是致命的物質(zhì);還需要能夠?qū)Ω稄娝岘h(huán)境,那里海水的pH值低于3,比醋還酸,所以那里的軟體動物沒有殼;那里的海水產(chǎn)生的巨大壓力能達到海平面氣壓的1000倍,所以動物身體內(nèi)不能有任何含空氣的組織,否則將會被壓扁。
但是最意外的是:這是一個不依賴陽光的、自給自足的生態(tài)系統(tǒng),維持該生態(tài)系統(tǒng)的能源正是有毒氣體硫化氫,其生產(chǎn)者是某些能耐100℃以上高溫的化能白養(yǎng)型細菌。硫化氫不斷地從熱液口噴出,與海水中的氧發(fā)生反應,釋放出能量,細菌就利用這些能量將二氧化碳合成為有機物。有的動物,例如軟體動物,就以細菌為食;有的動物,例如巨型管蟲,則與細菌共生,細菌長在管蟲的組織中,管蟲吸入硫化氫、氧、二氧化碳供細菌利用,細菌排出的代謝廢物成為管蟲的食物,管蟲排出的廢物則又成為蟹、蝦的食物。當然,還有些動物,例如魚類,是靠捕捉其他動物為生的。
自1977年以來,在世界許多地方都發(fā)現(xiàn)了深海熱液口生物群落,那里的生物絕大部分都是從未被發(fā)現(xiàn)過的新物種,平均每10天就會發(fā)現(xiàn)一個新物種。但直到現(xiàn)在,只有1%的海底被考察過,我們對那里的生物仍然幾乎一無所知。有研究人員估計,可能有多達1億種物種生活在深海,比地球其他地方的所有物種都多。深海熱液口的動物和細菌并非完全不需要來自“上面”的東西:它們不能沒有氧氣,而氧氣是植物光合作用產(chǎn)生的。所以,那里的生命終究還是依賴陽光的。
(張小寧 插圖)