02
2019
05

海洋生物的十大神奇之处

众所周知,地球表面70%都被水体覆盖。总而观之,地球上的水约有13亿立方千米(33250万立方英里),然而人们对盛着这些水的江河海洋却仍知之甚少——对生活在其中的生物也一样。

10巨型乌贼用大脑消化食物

巨型乌贼,即“大王酸浆乌贼”(Mesonychoteuthis hamiltoni),在世人眼中一直是个谜,直到最近才解开;然而我们实际上仍只看见寥寥可数的几只。2007年,最大的一只乌贼在南极洲附近的罗斯海出现,被几个新西兰渔民捉住。它体型巨大——整整10米(33英尺)长,几乎有450公斤(1000英镑)重。这只乌贼被运回新西兰进行研究,人们发现了一些不可思议的东西:它的消化系统贯通了大脑。

它的大脑结构就像甜甜圈——一圈大脑组织,正中间一个洞。当巨型乌贼吞咽猎物时,食道把食物送到大脑,大脑从中直接吸收营养物质,然后食物才进入胃里。像这样巨大的乌贼住在深海冰冷的水中,在寒冷和极其缓慢的新陈代谢之间,它们实际不需要太多食物就能活下去。事实上,这种重达半吨的动物每天只需要30克(1盎司)食物。那大约就是一节5号电池的重量。

9防御水虎鱼的铠甲

水虎鱼是亚马逊河里长着尖牙的恐怖分子。它们的天敌屈指可数,猎物倒是很多,几乎有吃不完的大餐。虽然单个水虎鱼可能成为海豚或鸬鹚口中的美餐,但是它们喜欢几百条一起成群结队出现的习性让大部分敌人敬而远之,因此,水虎鱼几乎过着无法无天的生活。最终,亚马逊河的其他鱼儿不得不适应这些粗暴的邻居,甚至亚马逊河里最大的鱼——巨骨舌鱼(Arapaima gigas)——都需要两层防护。

巨骨舌鱼是巨型鱼,成年时的体重近130公斤(300英镑)。但是据泰迪·罗斯福观察,水虎鱼群不会被体型吓倒,所以巨骨舌鱼为抵挡啮咬而进化出了一副盔甲。它们的鳞有两层——外层坚硬,是石化的外壳;里层柔软,里面的骨胶原结构像旋转楼梯那样错综复杂。当水虎鱼牙齿钳住外面的壳时,楼梯似的结构就会弯曲、旋转,将撞击力吸收而且不会破损。就像一拳打在枕头而非玻璃窗上——枕头弹回了原型。

8看不见的战争

你永远看不到海洋里最丰富的生命形式——一个总称为SAR11的细菌科生物。它们遍布世界各大洋,从北极到回归线;它们的工作效率极高——将溶解的碳转换为二氧化碳。海洋生物面对着各种杀手,其中对手最多的也是用显微镜才看得见的生物——一个与病毒密切相关的群体,叫做“pelagiphages”。它们对SAR11细菌发动了圣战[①]。

这是一场进化上激烈的军备竞赛。23年以前,1990年SAR11细菌被首次发现,备受关注。它们没有什么特别,只是数量庞大。但是今年初,对俄勒冈沿岸水体的一项常规检测发现了大量死亡的SAR11细胞。人们不知道这片水里有这种病毒。研究人员眼睁睁地看着病毒杀死剩余细菌细胞。

但是SAR11擅长分享遗传信息,它们能比这些病毒快一步,不断以进化挫败对方。而病毒落后并不多。它们已经有了一个完整的新的亚科——这就是为捕杀更高级的SAR11生物所做的进化。这场微生物战争正在我们面前兴起。

7鲶鱼约有10万个味蕾

人类的味蕾一般有2000-8000个,全部集中在嘴里那一小块灵活的肌肉上。然而,鲶鱼有近100000个单独的味蕾——遍布全身。某种程度而言,一条鲶鱼就是一条游动的舌头。每个味蕾约有50纳米(10亿分之50米,或说10亿分之164英尺)宽,而且鱼越大,味蕾越多。比较大的鱼全身能有175000多个味蕾。

为什么动物——尤其是住在昏暗池底的淤泥里的动物——需要这么强大的嗅觉功能?它们用来捕食。越往深处,视觉越受到限制,所以对像鲶鱼这类住在池底的居民而言,视觉没那么有用。鲶鱼能用味蕾“尝到”几米之外的猎物,就像狼捕捉到一股气味。它们全身这么多味蕾,实际上是运用三角定位的方法,凭借身体各个部位嗅到气味的强度不同,确定猎物的位置。大部分味蕾聚集在鲶鱼身体前部,所以只要找对了方向,它们就能直接抓住猎物。

鲶鱼仍然会使用眼睛,但是研究人员发现,味蕾比视觉对捕猎更重要。移除鲶鱼的眼睛之后,鲶鱼仍能找到食物。但是移除了味蕾,它们就真的瞎了。

6海豚能看透动物

人人都知道,海豚在水中使用声呐进行导航、捕食、交流等几乎所有的活动。海豚的声呐在人们看来就是回声定位,其中包括高频声音——通过将空气压进喷水孔附近的身体组织网而发声。它们颚下有一个由脂肪组织构成的囊,用来收集反射回来的声波并送至海豚内耳,然后这些信息再被传至大脑,构成“声学全息图像”,即呈现在海豚前面的海洋的画面。

回声定位发射的高频声音——40-130赫兹——不适合在水中进行长距离传输,但是波长更短却很适合穿透柔软的物体。换句话说,声波会透过其他鱼类和海豚柔软的身体,只有碰到诸如骨头和软骨等坚硬的表面才会反射回来。也就是说,声波起着X射线成像的功能,让海豚能看见其他动物的内部结构。根据海豚的行为(尤其是宽吻海豚的行为),人们认为海豚能看见鲨鱼的胃里是否装满了食物,或者雌海豚是否怀孕。人们还观察到海豚沿着海床发出喀哒声,搜寻深藏在沙子下面深达1米(3英尺)的鱼类。

5膨胀鲨

大部分鲨鱼能将进攻者吓跑,只因为它们是鲨鱼。但是,它们仍然有天敌,而且体型越小,敌人越多。膨胀鲨是小型鲨鱼之一,只能长到1米(3英尺)长,大概与小型多伯曼氏短尾狗差不多大。膨胀鲨在海底觅食,喜欢伏击螃蟹和没有防备的乌贼,而不是冒着危险刺激地追赶普通的鱼儿。充满冒险的一天意味着从龙虾陷阱里偷吃龙虾。膨胀鲨为防御措施费尽心机,是化装高手:受到威胁时,它们会将海水吸入贴在腹部四周的囊中,身体就会膨胀为正常大小的两倍。(这个猫儿、狗儿受到激怒时竖起毛发异曲同工。)

但是它们还有更古怪的行为——它们将身体弯成新月形,用嘴衔住尾巴,把自己变成一个巨大的膨胀的环。结果它们就变得……不容易被吃掉了。它们通常潜伏在石头缝隙中,所以膨胀是实际上让它们卡在藏身地。即使被一条鱼咬住了,它们顶多损失一块肉而不会被拉出去。人们常常视它们为最神奇的鲨鱼。

4庞贝虫有一块活盾牌

“地球上温度最高,但又是最难研究的”就是如何描述庞贝虫,即“Alvinella pompejana”。不仅因为这些虫住在海下2500米(8000英尺)的火山口里,四周水温高达80°C(176°F),还因为它们离开水面就会死亡,这很难办。长期以来,人们认为庞贝虫是地球上最能耐热的动物。它们能长到13厘米(5英寸)长,住在“冒黑烟的”斜边上的隧道里——东太平洋高地地面已经排完烟雾的火山口。

但是,它们要出名还有一些问题要解决。研究人员用高压仓将一些虫子带进了实验室,发现它们暴露在50°C(122°F)的水里10分钟就死了,它们的组织硬得像煮熟的鸡蛋——它们被煮了。但事实是,庞贝虫就活在这样高温的海水里,所以他们进行了更仔细的研究,结果发现虫子体外一般覆盖着一层细菌。它们便有了一层活的铠甲,像消防员的毯子那样,吸收了热水的一部分热量。作为回报,虫子产生一层粘液养活细菌——完美的共生。

3安圭拉鳗能在陆地上行走

安圭拉鳗一般称作欧洲鳗,生活在北欧和英国的湖泊、航道中。根据记录,它们有近2米(6.5英尺)长,尽管一般的要小一半或者更小。但是它们并不总是待在人们认为它们应该待的地方——安圭拉鳗能离开水体,短时间内滑过干燥的陆地。它们这样做有两个原因:其一是取食,尽管它们通常吃昆虫和蚯蚓;其二是迁徙。

安圭拉鳗能在同一个湖泊里待上20年左右。但是它们生命的开始和结束却要跨越大西洋,在6500千米(4000米)之外的马尾藻海里。为了从欧洲的湖泊到达大西洋,安圭拉鳗借助各条航道完成自己的旅程——它们使用什么样的导航系统我们还不知晓。如果航道堵塞——比如有水坝——这些鳗会离开水体,穿过田野和森林到达下一条小溪或小河。环境学家就运用它们这种独特的能力在水坝上修建了“梯子”,让它们爬过去,完成迁徙。有一点比较吓人,安圭拉鳗的亲戚,康吉鳗也能穿过干燥的陆地,并对人类也具有攻击性。

2.世界上规模最大迁徙每天都在进行

马尾藻海应该是世界上最具特色的水体了。它没有什么边界,只有一系列汇聚到一起的洋流可以大概确定它的位置,即使它就在大西洋中间。这是一片水域之中的一部分——湾流、北大西洋暖流、加那利洋流都从不同方向汇聚其中,马尾藻海扮演着平静的中心的角色。它被水手称为“迷船之海”,因为气流异常平静,船只可能被困上几天或几个星期。

更重要的是,马尾藻海几乎是一个完全自给自足的生态体系。果囊马尾藻是一种漂浮在洋面上的海藻,为成千上万种生物提供食物和庇护,动物的排泄物也反过来为海藻提供养料。海里的生物一层叠一层,从海面直到深海超过5000米(16000英尺)。晚上,这里就是世界上最大规模迁徙的舞台——5000多种生物,总共几百万海洋生物,从深海突然出现,寻找食物,黎明前再回到海底。

1谷歌街景:海洋

谷歌街景是谷歌地图的很受欢迎的附加功能,让你能用在街上的角度看任何地点。2007年,谷歌在全世界派出一支车队,为一切东西照相。然后他们将照片合成一长串,让你点击一个按钮就能“走”任何路线。但是这已经不是新闻了,不值得兴奋。

街景:海洋也与此类似,除了你看不见前女友的房子,取而代之,你能直接在大堡礁里散步,或者走进六大洋几十个水下景点的任何一个。他们正全速增加这个应用里的位置,但是目前为止为数不多,只有加拉帕戈斯群岛、苍鹭岛、威尔逊岛和恐龙湾等附近的珊瑚。这一部分是公众信息特技,一部分是科学项目——当人人都可以享受这样的旅行时,他们也在用相片监管世界最重要的珊瑚的生长(和腐坏)情况,这些珊瑚是整整25%的海洋生命的大家庭。

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