揭秘 | 深海生物之謎

大王烏賊
歷史上,關(guān)于海怪的神話和傳說比比皆是。在北歐神話中,就有這樣的描述:
"在深不可測的海底,北海巨妖正在沉睡,它已經(jīng)沉睡了數(shù)個(gè)世紀(jì),并將繼續(xù)安枕在巨大的海蟲身上,直到有一天海蟲的火焰將海底溫暖,人和天使都將目睹它帶著怒吼從海底升起,海面上的一切將毀于一旦。"
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挪威是北歐神話的起源地之一,而海怪的傳說在挪威也非常流行。據(jù)說挪威漁夫經(jīng)常冒著生命危險(xiǎn)在海怪的上方捕魚,因?yàn)檫@樣漁獲量會很大。如果一個(gè)漁夫的捕獲數(shù)量異常多,他們往往會互相說道,"你一定是在海怪的上方捕魚"。在凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》中也出現(xiàn)了這種挪威海怪。
海怪到底存在嗎?我想,你們或許猜到我接下去想說的了,是的,還是那句最重要的話:非同尋常的主張需要非同尋常的證據(jù)。而揭開海怪之謎的第一份證據(jù)出現(xiàn)在1873 年,那一年發(fā)生的事情,讓傳說中的海怪不再僅僅是神話和傳說了。
故事是這樣的。1873 年,在加拿大東部的紐芬蘭省,有一艘小漁船正在海上作業(yè)。突然,船員們看到一只巨大的觸手從水中升起,攀住了船舷。船員們嚇得不輕,都認(rèn)為遇到了傳說中的水怪,命不久矣。但是,一名膽大的船員操起了斧子,朝著觸手就是一斧頭,觸手應(yīng)聲而斷,留在了船上,水怪也不見了蹤影。這是第一次留下了水怪的實(shí)物證據(jù)。
當(dāng)?shù)赜幸幻翈熋泄S,他也是一名業(yè)余的自然學(xué)家,對所有來自陸地和海洋的生物都很有興趣。于是,船員就把這條 5.7 米長的觸手以 10 美元的價(jià)格賣給了哈維。根據(jù)哈維的估計(jì),長著這條觸手的水怪,身長可以達(dá)到 20 多米。這只觸手的母體到底是什么東西,當(dāng)時(shí)引起了極大的爭議。

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到了第二年,也就是 1874 年,另一群漁民竟然用漁網(wǎng)捕撈到了一只巨大的烏賊,長約 8.1 米。他們聽說哈維曾經(jīng)用 10 美元買了一條觸手,也想去碰碰運(yùn)氣,不過最終的成交價(jià)格仍然是 10 美元。這只巨大的烏賊就是后來被命名為大王烏賊的神秘深海生物。
哈維把這只大王烏賊帶回了家,并把它懸掛在浴缸上方的窗簾桿上,拍下了一幅珍貴的照片,這也是人類第一次真正見到大王烏賊的全貌。這張照片也在世界范圍內(nèi)流傳了開來。拍完照后,哈維就把大王烏賊放到了后院的一大桶鹽水里。最后,哈維把這只大王烏賊交給了耶魯大學(xué)的一位動物學(xué)家做研究用途。這是有關(guān)大王烏賊存在的第一個(gè)證據(jù)。這個(gè)故事刊登在美國《科學(xué)家》雜志 2016 年 7 月號上。[1]
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比利時(shí)的動物學(xué)家海夫爾曼斯搜集并分析了從 1639 年至 1966 年三百多年間共 587 宗發(fā)現(xiàn)海怪的報(bào)告,排除可能看錯的、故意騙人的和寫得不清楚的,認(rèn)為可信的有 358 宗。他把這些報(bào)道中所有的細(xì)節(jié)輸入電腦分析,得出了九種不同的海怪。雖然這些報(bào)道中仍不免有夸張成分,但其中至少有一種從前人們認(rèn)為"不可能存在"的海中巨怪得到了證實(shí):那就是大王烏賊[2]。在生物學(xué)中,烏賊屬于頭足類動物。
自從大王烏賊被正式發(fā)現(xiàn)后,就引起了海洋生物學(xué)家極大的興趣。然而,這種生物至今依然讓生物學(xué)家們感到迷霧重重。對它的了解往往只能通過被沖上海灘的尸體,從加拿大、日本水域的高緯度地區(qū),到澳大利亞的塔斯馬尼亞島都發(fā)現(xiàn)了它們的尸體,往往都是高度腐爛的尸體。不過,這也說明,它們在海洋中的分布極廣。然而,這種巨型海洋生物的生活習(xí)性到底怎樣、它們的數(shù)量有多少、生活在多深的水域等等,這些問題生物學(xué)家們在很長一段時(shí)間中,幾乎是一無所知的。
突破口竟然來自于看似八竿子打不著的一種香料。這種香料叫龍涎香,這是香奈兒5號香水的主要成分。這種香料我國早在漢代就有記載,最早是被漁民發(fā)現(xiàn)的,比麝香還香。傳說這是海里的龍?jiān)谒X時(shí)流出的口水,滴到海水中凝固起來,因此得名。龍涎香非常名貴,有"漂浮的黃金"之稱。 直到1993 年,一群鯨類學(xué)家來到亞速爾群島的商業(yè)捕鯨船上,他們研究了17 頭抹香鯨胃里的食物和腸道后有了一個(gè)意外的發(fā)現(xiàn)[3]。
他們竟然看到了龍涎香是如何形成的。在抹香鯨的腸道中,科學(xué)家們找到了一種堅(jiān)硬的角質(zhì)物質(zhì),被腸道分泌物包裹著,而這種物質(zhì)成分竟然就和龍涎香一樣。只不過龍涎香是被抹香鯨排出體外后,又經(jīng)過了幾十年甚至上百年的海水浸泡,最終形成了名貴的龍涎香。而那種堅(jiān)硬的角質(zhì)物質(zhì)經(jīng)過進(jìn)一步研究,才發(fā)現(xiàn),它們竟然就是大王烏賊的嘴部,它的嘴部與鸚鵡的喙長得很像,因此也被稱為鸚嘴。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常重要,一下子讓生物學(xué)家們獲得了大量的大王烏賊的研究標(biāo)本。因?yàn)槟ㄏ泠L的數(shù)量是極多的,而且全世界都有捕鯨船在捕殺抹香鯨,每一頭抹香鯨的胃和腸道里面幾乎都能發(fā)現(xiàn)這些無法消化掉的鸚嘴。
根據(jù)美國國家地理雜志2009 年的一篇報(bào)道:[4]
法國尺澤生物研究中心的伊夫·謝雷爾(Yves Cherel)詳細(xì)分析了三頭抹香鯨胃部的角質(zhì)化嘴,他發(fā)現(xiàn)這些嘴部分別來自 19 個(gè)不同的物種,其中 17 種是烏賊,包括大王烏賊。這些發(fā)現(xiàn)證明了深海頭足類動物的多樣性,在深海中生活著大量尚不被人類所知的大型生物,大王烏賊只不過是它們中的一種。
通過對大王烏賊鸚嘴的化學(xué)成分分析,能反映出它們吃什么以及在哪里吃。鸚嘴中碳-13 的水平還能告訴我們它們生活在多深的海域。研究證明,大王烏賊生活在極深的大洋底部,深度可達(dá) 3000 米,這是一個(gè)極為恐怖的深度。
更有意思的發(fā)現(xiàn)是,過去人們總是發(fā)現(xiàn)抹香鯨身上傷痕累累,不知道是被什么生物弄的?,F(xiàn)在已經(jīng)可以確定,抹香鯨在深海中與大王烏賊經(jīng)常展開驚心動魄的廝殺。抹香鯨一般體長 20 米左右,而大王烏賊也能長到 10 多米長,你可以想象一下這樣兩種深海中的龐然大物互相追逐、以命相搏的場景,肯定是極為震撼的。生物學(xué)家們從抹香鯨身上的傷痕可以大致推斷出當(dāng)時(shí)的慘烈場面,不是抹香鯨吃掉大王烏賊,就是大王烏賊用觸腕把鯨的噴水孔蓋住使巨鯨窒息而死。
可惜,雖然有人聲稱看到過這種廝殺的場面,但迄今為止也沒有出現(xiàn)過影像證據(jù)。很多海洋紀(jì)錄片的導(dǎo)演做夢都希望能拍到一場鯨賊搏斗的場景。只是,別說是拍到這種罕見的奇觀了,就算是想拍到一張大王烏賊活體的照片都極為困難。
在哈維拍下那張著名的大王烏賊照片后的 128 年中,竟無人能拍到一張大王烏賊的活體照片。直到 2002 年 1 月 15 日,在日本瀨戶內(nèi)海,人們首次拍攝了到了活著的大王烏賊的照片,那是一只被綁在碼頭上奄奄一息的大王烏賊,人們在淺海區(qū)域發(fā)現(xiàn)了它,它很快就死亡了。[5]
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好運(yùn)氣出現(xiàn)在 2004 年 9 月,日本科學(xué)家在小笠原群島捕捉到了一只大王烏賊的全貌,并用照相機(jī)記錄了下來。這只大王烏賊長約 8 米。科學(xué)家們用魷魚做誘餌,牽引著魚線吸引著大王烏賊。在北太平洋水下 900 米處,抓拍了超過 500 張照片。由于大王烏賊被魚線的鉤子鉤住,還損失了兩條最長的觸手。這是人類第一次拍攝到在水面下活動的大王烏賊。[6]
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2013 年 1 月,日本NHK電視臺和美國探索頻道首次拍攝到了大王烏賊在深海中游動的景象。據(jù)報(bào)道,拍攝小組乘潛水器下潛到北太平洋 630 米的深海中,在那里拍攝到了這只長 3 米的大王烏賊,不過這對于大王烏賊來說最多只能算是一只嬰兒級別的"小王烏賊"了。他們隨后又跟蹤烏賊下潛到水下 900 米,最終,這只大王烏賊消失在了人們的視野中。這是世界上首次在深海拍攝到大王烏賊的動態(tài)影像[7]。
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到今天為止,人類對于大王烏賊還知之甚少,甚至連大王烏賊到底能長到多大也還在爭論不休。據(jù)美國國家地理報(bào)道,到目前為止,發(fā)現(xiàn)過的體型最大的大王烏賊長約 17.7 米,重約 1 噸。至于大王烏賊的數(shù)量、種群分布、壽命、繁殖規(guī)律等等,這些依然都是世界未解之謎。
然而,你可能沒有想到,大王烏賊并不是世界上最大的深海無脊椎動物,在大王烏賊被發(fā)現(xiàn)的 200 多年后,我們又發(fā)現(xiàn)了另外一種神秘的巨型深海動物。
海底黑煙囪
上一節(jié),我們講了大王烏賊,它其實(shí)就是很多傳說中的海怪。然而,令人沒想到的是,海怪不止是大王烏賊。
1925 年,生物學(xué)家在一頭抹香鯨的胃里面發(fā)現(xiàn)了一只巨大觸手的殘肢,當(dāng)時(shí)人們的第一反應(yīng)就是大王烏賊,因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候大王烏賊是人們唯一已知的能長出那么大觸手的海洋生物。可是,很快人們就發(fā)現(xiàn),這只觸手似乎跟大王烏賊的有很大區(qū)別。觸手上面有一些結(jié)構(gòu)與大王烏賊的很不同,反而很像是魷魚的觸手。烏賊觸手和魷魚觸手的區(qū)別在于,魷魚觸手上有鉤子,而烏賊的沒有。但問題是,怎么可能有這么巨大的魷魚呢?
但這件事情很快就被人淡忘了,一晃幾十年過去了。到了上世紀(jì)七十年代,一艘在南極捕魚的漁船捕獲到的魚類身上發(fā)現(xiàn)了一些奇怪的勾爪痕跡,這些痕跡非常明顯,也很巨大,當(dāng)時(shí)的生物學(xué)家無法判斷這是什么生物留下的爪印,似乎與已知的任何生物都不同。
直到 1981 年,這些令人感到奇怪的現(xiàn)象才終于得到了解答。一艘在南極海岸捕魚的俄羅斯拖網(wǎng)漁船捕獲了一條長達(dá) 4 米的魷魚,經(jīng)過生物學(xué)家們的判定,這是一條未成年的雌性魷魚,屬于管魷目、酸漿魷科。后來,這種新發(fā)現(xiàn)的魷魚被命名為大王酸漿魷,這也是第一條較為完整的大王酸漿魷標(biāo)本。未成年的就有 4 米長,那成年的得長到多長呢?
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你可能會以為,一個(gè)新的魷魚屬被發(fā)現(xiàn)了,而且還是如此巨大的一種,肯定會引起生物學(xué)家們的巨大興趣,很快就可以捕捉到很多活體了吧!
大多數(shù)人都會高估了人類的能力,面對大洋,人類依然是極為渺小的。大洋下的浩瀚依然超過任何人的想象,我們對海底的了解可能還不如對月球了解的多。
又過了 20 多年,直到 2003 年4 月 2 日,英國的 BBC 在線刊發(fā)了一篇配圖的新聞報(bào)道。在南極海域附近才再次找到了一頭大王酸漿魷的樣本[8],是的,找到的時(shí)候已經(jīng)死了。這頭大王酸漿魷的總長度是 6 – 8 米,如果不算觸手,身體的長度是 2.5 米,就是身體比姚明還高很多。不過,這頭大王酸漿魷依然是一只未成年的。成年的大王酸漿魷到底能長到多大,這依然是一個(gè)迷。
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新西蘭的海洋生物學(xué)家,專門從事烏賊研究的專家,奧克蘭理工大學(xué)高級研究員史蒂夫·奧西爾博士告訴 BBC 在線:
"捕獲這頭大王酸漿魷做成標(biāo)本之前,我們對它知之甚少,只知道這個(gè)物種生活在南極洲的深海環(huán)境里?,F(xiàn)在我們可以肯定,它的體型大于大王烏賊。大王烏賊不再是最大的管魷目生物。我們終于找到了更大的物種,它更大,而且是大了一個(gè)數(shù)量級。"
烏賊的特點(diǎn)是身子小,觸手長,而魷魚的特點(diǎn)是身體巨大,觸手相對較短。因此,雖然單論觸手的長度,可能大王酸漿魷沒有大王烏賊的觸手要長,可如果要按頭身的大小來算的話,那大王酸漿魷就要巨大得多。
直到今天,我們擁有的大王酸漿魷的標(biāo)本仍然少的可憐。因此,對它的習(xí)性我們所知甚少,比大王烏賊還要少得多。有關(guān)大王酸漿魷的一切生活習(xí)性,幾乎都是世界未解之謎。生物學(xué)家們猜測,因?yàn)樗挠|手末端有著特有的能旋轉(zhuǎn)的鉤子,大王酸漿魷會用兩條長觸手捕捉獵物,再送入觸手中心的嘴部,并用鳥喙?fàn)畹匿忼X將其嚼碎再吃掉。它甚至有可能襲擊抹香鯨。總之,圍繞在大王酸漿魷身上的謎題比大王烏賊更多,人類對它的研究可以說才剛剛開始。
在深深的大洋中,到底還隱藏著多少不為人類所知的巨型生物呢?這一點(diǎn),恐怕最資深的海洋生物學(xué)家也不敢輕易下什么結(jié)論。我們只知道,很多有關(guān)海怪的傳說并不都是出于人們的幻想。
不過,生活在水下 500 - 3000 米的大王烏賊只不過潛入了還不到最深的大洋一半的深度,在更深的地方,甚至是在萬米深的大洋底部,會不會依舊是一個(gè)生命茂盛的神秘之地呢?
在很長一段時(shí)期,科學(xué)家們認(rèn)為,超過 5000 米的深度后,海洋中不可能再有活著的生命,因?yàn)槟抢锏沫h(huán)境,對于生命來說實(shí)在是太不友好了。首先是巨大的水壓。每下潛 10 米就相當(dāng)于增加一個(gè)大氣壓。在陸地上,如果你在 150 米高的寫字樓中工作,氣壓的變化是很小的,你不會有什么感覺。但是,如果你潛入水中同樣的深度,你的血管就會被壓癟,肺會被壓縮成僅僅只有一個(gè)橘子的大小了。
在 5000 米的水下是一種什么感覺呢?你可以想象自己被十五六輛滿載的水泥攪拌車壓在身上的感覺。不過,這種體會是像人類一樣,身體有中空結(jié)構(gòu)的生物才能感受到的。如果海洋生物的身體每一個(gè)縫隙都被海水填滿的話,它們的感受就是另外一回事了。除了巨大的壓力,在深深的海底,沒有陽光,沒有氧氣,那是一個(gè)與地面上截然不同的環(huán)境。
然而,1960 年瑞士人皮卡德乘坐"的里雅斯特"號首次達(dá)到馬里亞納海溝一萬一千多米的溝底。他驚訝地發(fā)現(xiàn),在那個(gè)深度,居然是端足目生物的領(lǐng)地。這是一種甲殼綱生物,長得像蝦米,只是全身透明,它們就這么在毫無保護(hù)的狀態(tài)下好好地活著。這一下就顛覆了生物學(xué)家們的認(rèn)知。
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更加驚人的發(fā)現(xiàn)來自于上世紀(jì)七十年代的傳奇潛水器阿爾文號。
阿爾文號在加拉帕戈斯群島附近 2500 米深的洋底發(fā)現(xiàn)了巨大的海底黑煙囪,因?yàn)樗畨壕薮?,所以海水的沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 100℃。在黑煙囪的附近,溫度可以高達(dá) 350℃。但是,就是在這樣的一個(gè)極端環(huán)境中,卻存在著一個(gè)完整的生物群落,從細(xì)菌到各種蠕蟲,再到各種蝦兵蟹將,那是應(yīng)有盡有。
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這些生物不需要氧氣,它們的能量來源是海底火山口的熱量以及各種硫化物。硫化氫對于所有地面上的生物來說,都是一種劇毒的化合物,它們源源不斷地從熱液噴口中涌出。
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那里是一個(gè)獨(dú)立的小世界,沒有陽光、氧氣或者其他一切通常與生命有關(guān)的東西。這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)不是光合作用,而是化學(xué)合成作用。若是在這次發(fā)現(xiàn)之前,有哪位生物學(xué)家提出這樣的生態(tài)系統(tǒng)模型,絕對會被生物學(xué)界認(rèn)為是異想天開的。例如,有一種叫"阿爾文蟲"的。它頭部的水溫竟比尾部的水溫高出了 78℃。在此之前,人們普遍認(rèn)為不可能有復(fù)雜生物能存活于 54℃ 以上的高溫中。現(xiàn)在居然發(fā)現(xiàn)有一種生物不但生活在遠(yuǎn)高于這個(gè)溫度的水中,而且還是在冰火兩重天的環(huán)境中。這一發(fā)現(xiàn)徹底刷新了我們對生命生存條件的認(rèn)知。
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現(xiàn)在我們已知,這樣的熱液噴口遍布各個(gè)大洋。迄今發(fā)現(xiàn)的最深的熱液噴口位于加勒比海最深處的開曼海槽,深度是 7686 米。深海熱液噴口的生物主要包括細(xì)菌、古菌、病毒、底棲生物和浮游動物。熱液噴口附近常密集棲息著一些個(gè)體巨大、身體結(jié)構(gòu)極其特殊的無脊椎動物群落,多數(shù)是以前未發(fā)現(xiàn)過的種。我能查到的最新資料[9],到 2000 年為止在深海熱液噴口發(fā)現(xiàn)的生物種類己有 10 個(gè)門,500 多個(gè)種屬,特有種超過 400 個(gè),特有科 11 個(gè),新發(fā)現(xiàn)的物種數(shù)量仍在不斷增加。
但是,大家千萬別忘了,人類擁有的能夠下潛到黑煙囪深度的深潛器掰著手指頭都數(shù)得過來,制造深潛器的技術(shù)難度是非常高的。除了仍然在服役的超級老兵阿爾文號,還有日本的深海 6500 號,俄羅斯的和平 1 號和 2 號,還有法國的鸚鵡螺號。這些深潛器服役都超過 30 年了,全是老兵。比較新的深潛器有中國的蛟龍?zhí)栆约懊绹?#34;深海挑戰(zhàn)者"號等,或許還有我沒查到的深潛器,但肯定多不到哪里去了。因此,深潛器到達(dá)過的海底可能連大洋的萬分之一都不到,天知道在深深的大洋底下,還有多少人類未知的奇特生物。有關(guān)深海生物的未解之謎會一直伴隨著人類對大洋深處的探索活動。
參考資料:
[1] https://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/46360/title/First-Photo-of-Intact-Giant-Squid--1874/
[2] https://baike.sogou.com/v374479.htm?fromTitle=大王烏賊
[3] http://www.press.uchicago.edu/books/excerpt/2012/kemp_floating.html
[4]http://phenomena.nationalgeographic.com/2009/03/17/what-the-stomach-contents-of-sperm-whales-tell-us-about-giant-squid-and-octopuses/
[5]https://en.wikipedia.org/wiki/Giant_squid
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Giant_squid
[7] https://www.youtube.com/watch?v=jCWop491Q9Y
[8] http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/2910849.stm
[9]http://www.docin.com/p-1361430136.html