達(dá)爾文踏上加拉帕哥斯島幾十分鐘內(nèi)就發(fā)現(xiàn)了五個(gè)新物種，今天還有這樣的新世界嗎？不要以為21世紀(jì)地球上就沒(méi)什么可發(fā)現(xiàn)了。“深海是地球上最大的生物圈，也是我們了解最少的。”華盛頓史密桑尼亞學(xué)會(huì)的邁克爾·維基奧尼說(shuō)。
海洋70%的部分是沒(méi)有鯊魚的;不只是熱帶淺海有珊瑚，在從挪威到新西蘭，最深達(dá)6000米的海底都有珊瑚礁;不只非洲草原有食腐動(dòng)物，海底估計(jì)有85萬(wàn)頭鯨的尸體，吸引著185個(gè)物種，消亡過(guò)程長(zhǎng)達(dá)上百年……最近幾個(gè)月，關(guān)于海洋動(dòng)物的驚人發(fā)現(xiàn)不斷涌現(xiàn)。同時(shí)露面的還有很多外表驚世駭俗、宛若天外來(lái)客的深海魚類，往往尖牙利齒，許多能發(fā)出熒光，被冠以“地獄吸血魚”或“刀齒蝰魚”等生猛的名號(hào)。
深海幾乎完全是個(gè)未知世界，從超過(guò)3000米深度打撈上來(lái)的動(dòng)物有一半都是未知物種，有的物種在1910年發(fā)現(xiàn)后就杳無(wú)音訊，因?yàn)闃颖咎伲袝r(shí)同一種類的雄性、雌性和幼魚被分成三個(gè)種類。2000年，70個(gè)國(guó)家共同啟動(dòng)了“海洋生物普查”（CoML）計(jì)劃，希望用10年時(shí)間完成水下全部生物的分類，現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個(gè)新物種。上述最新發(fā)現(xiàn)就是該計(jì)劃的一部分——“中大西洋海嶺生態(tài)系統(tǒng)”（MAR-ECO）考察的成果。2003～2005年間，16個(gè)國(guó)家的近百名科學(xué)家參加了這次在冰島和亞速爾群島之間的考察，載人深潛器到達(dá)了4500米以下，發(fā)現(xiàn)了30多個(gè)新物種。目前該項(xiàng)目已進(jìn)入整理和研究階段，將于2008年完成。中國(guó)的“大洋一號(hào)”考察船在2006年1月22日結(jié)束的首次三大洋多種資源綜合調(diào)查中，也在印度洋海底熱液噴口附近首次采集了蝦、海葵、蠕蟲等極端環(huán)境下的生物樣本。
達(dá)爾文1831年乘“比格爾號(hào)”的考察還無(wú)法涉及深海。早期科學(xué)家認(rèn)為:由于低溫、高壓和無(wú)光，生命在深海即使不是不可能，生存也會(huì)非常艱難，超過(guò)400～500米水深應(yīng)該就是生命禁區(qū)，但幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)漁民和水手的見聞都否定了這一點(diǎn)，19世紀(jì)五六十年代撈起的海底電纜上也發(fā)現(xiàn)有動(dòng)物。1872～1876年，英國(guó)海軍“挑戰(zhàn)者號(hào)”軍艦首次完成全球海洋考察，69000海里的航跡涉及除北極外的所有大洋，各國(guó)科學(xué)家搜集到715個(gè)新屬和4417個(gè)新物種，這些發(fā)現(xiàn)的科學(xué)報(bào)告用了19年才刊登完，有的樣品一直研究到今天。1910年春夏，挪威“邁克爾·薩斯號(hào)”蒸汽船對(duì)大西洋4個(gè)月的考察也發(fā)現(xiàn)了超過(guò)100個(gè)新物種。但真正的深海考察還是近50年各種深潛裝備成熟之后的事，最近幾年步伐明顯加快。
深海的挑戰(zhàn)
占地球表面70%的海洋平均水深4000米，稱為大洋中脊的巨大水下山脈綿延達(dá)70000公里，最深的海溝達(dá)11000米，每個(gè)島嶼下面都是一座海山，有的高聳在海床上數(shù)千米。生命最初的30億年一直在海里生活，深海迄今仍是地球上最大的生存環(huán)境，關(guān)于它的定義有水深200、400和500米不同主張。深海比太空更嚴(yán)酷，1000米水下的壓力是水面的100倍，100米深處光線強(qiáng)度只有水面的約1%。海洋表面溫度從40℃到-2℃變化多端，水下平均溫度只有3℃～4℃，深海熱液噴泉雖然高達(dá)300℃～400℃，但噴出1米多后就迅速冷卻。
然而海底生態(tài)系統(tǒng)仍然比想象豐富得多，MAR-ECO考察隊(duì)發(fā)現(xiàn):海嶺的生命極為繁茂，就像海水中的綠洲一樣。主要由火山活動(dòng)形成的海山非常陡峭，復(fù)雜的地形和洋流帶來(lái)了豐富的營(yíng)養(yǎng)物，使周圍生機(jī)勃勃，遠(yuǎn)洋魚類往往聚集在海底山脈產(chǎn)卵。
最驚人的深海生態(tài)系統(tǒng)在稱為“黑色吸煙者”的熱液噴泉周圍。富含化學(xué)成分的高溫水從大洋中脊噴涌而出，這里的細(xì)菌以甲烷和硫化物為生，利用其中的化學(xué)能將無(wú)機(jī)的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物，構(gòu)成海底食物鏈的基礎(chǔ)，支撐著巨大的動(dòng)物群落，包括成群的1米長(zhǎng)的管蟲和巨大的蛤類，以及海百合、海葵等，近年還發(fā)現(xiàn)在北冰洋的深海噴泉和墨西哥灣的海底熱瀝青噴泉周圍也有生物群落，目前從各種海底噴泉周圍已發(fā)現(xiàn)超過(guò)600種新動(dòng)物物種。
這種生態(tài)系統(tǒng)依靠化合作用而不是光合作用，使我們對(duì)生命的認(rèn)識(shí)發(fā)生了革命。詹姆斯·卡梅倫在他的紀(jì)錄片《深海異類》中說(shuō):“這種聚會(huì)在下面的黑暗中已進(jìn)行了幾十億年，與我們毫無(wú)關(guān)系，即使太陽(yáng)明天消失，它們也不在意。”不過(guò)最新發(fā)現(xiàn)表明:這個(gè)世界與陽(yáng)光下的世界還是有聯(lián)系的，而且并非與光合作用完全無(wú)關(guān)。海洋生物學(xué)家辛迪·凡·多弗20年前就發(fā)現(xiàn)大西洋無(wú)眼裂縫蝦的背部也有原始的感光器官，以便在完全沒(méi)有陽(yáng)光的海底感受到熱液噴泉發(fā)出的微弱遠(yuǎn)紅外光，借此尋找食物，避免燙傷。2005年初，多弗等人又在深海發(fā)現(xiàn)了能利用地?zé)峁膺M(jìn)行光合作用的綠硫磺菌，雖然這些細(xì)菌只能勉強(qiáng)生存，但在外星球的原始生命起源中，這個(gè)過(guò)程或許很重要。
就連過(guò)去長(zhǎng)期被看作貧瘠的海底沙漠的泥質(zhì)平原，表面也有大量的小蠕蟲和甲殼類動(dòng)物，利用上層海水漂下來(lái)的有機(jī)物為生。再往下原來(lái)認(rèn)為不可能有生命，最近發(fā)現(xiàn)海床下數(shù)百米仍有活躍的細(xì)菌，數(shù)量比海床上方水中的生物還多，它們的新陳代謝完全不同。同樣驚人的是深海珊瑚，在從挪威到新西蘭的大片海域溫度只有2℃的海水中，從40到6000米都能見到它們的蹤影。雖然生活在陰暗中，但并不比熱帶淺海珊瑚遜色，有的群體高達(dá)7米，一般生活在石壁或海嶺上，強(qiáng)烈的海流給它們帶來(lái)食物，沖走沉積物。大西洋周圍最長(zhǎng)的珊瑚礁帶在挪威羅弗敦島附近，占地達(dá)100平方公里，2002年才被發(fā)現(xiàn)。深海生物多數(shù)生長(zhǎng)極其緩慢，熱帶珊瑚每年能長(zhǎng)幾厘米，冷水珊瑚只長(zhǎng)約1毫米，有的壽命已有500年。
深海探測(cè)難度很大，拖網(wǎng)會(huì)破壞多數(shù)脆弱的生物，深潛器又會(huì)嚇跑行動(dòng)敏捷者。雖然在10萬(wàn)座大型海山周圍有很多漁業(yè)活動(dòng)，我們也只對(duì)100座左右有詳細(xì)了解，對(duì)新西蘭和中美洲之間的南大洋海山幾乎一無(wú)所知。這樣的結(jié)果往往是被大海愚弄。2002年，“海洋生物普查”考察北極時(shí)未發(fā)現(xiàn)任何頭足類動(dòng)物，但第二次去每次下潛都有烏賊或章魚出現(xiàn)。深潛器在海底見到的蝰魚像凍僵了一般，其實(shí)這是受驚嚇的反應(yīng)，在“海眼”水下機(jī)器人的紅外鏡頭中，這種魚其實(shí)能跳一種奇怪的舞。更合理的途徑是在海底建立持續(xù)觀察站，通過(guò)電纜與水面連接，過(guò)去這種裝置主要針對(duì)地震活動(dòng)和淺海地質(zhì)研究，2006年將安裝第一個(gè)以生物研究為主的MARS深海觀測(cè)站，利用攝像機(jī)和聲納裝置，希望能觀測(cè)到沉積物雪崩等偶然現(xiàn)象。
新西蘭紅魚的故事
2005年3月，澳大利亞聯(lián)邦漁業(yè)部長(zhǎng)表示:由于過(guò)去10年的過(guò)度捕撈，新西蘭紅魚（也稱橙連鰭鮭，或羅非魚）的總?cè)菰S捕撈量由約40000噸降低到2680噸。這種魚是一位丹麥魚類學(xué)家125年前在亞速爾群島首次發(fā)現(xiàn)的，體長(zhǎng)24～42厘米，呈明亮的磚紅色，分布大西洋、地中海、印度洋和太平洋500～1500米的廣闊海域，雖頭大貌丑，但即使數(shù)次冷凍和解凍后仍肉質(zhì)細(xì)嫩，味道如蟹肉般鮮美，迅速風(fēng)靡歐美國(guó)家的餐桌。
可惜新西蘭紅魚也是生長(zhǎng)最慢的深海魚類之一，33歲才達(dá)到性成熟，目前發(fā)現(xiàn)壽命可達(dá)150年之久。同時(shí)，這種魚雖然分布廣，但繁殖率很低，又很少遷徙，喜歡在海山周圍大量聚集，有時(shí)魚群長(zhǎng)達(dá)200公里，很容易被現(xiàn)代捕撈技術(shù)大量捕獲。壽命如此長(zhǎng)的魚類被過(guò)度捕撈，必然形成巨大的空當(dāng)。
全世界最多時(shí)有約30個(gè)新西蘭紅魚漁場(chǎng)，以新西蘭查塔姆高地附近最多，但此地自70年代末開始捕撈，1979年產(chǎn)量就迅速下降。然后是澳大利亞圣海倫斯山附近，1989年5月當(dāng)?shù)貓?bào)紙稱“海底遍地是金”，僅僅30個(gè)月后新聞就變成“拯救羅非魚已經(jīng)太遲了”。20世紀(jì)80到90年代全球每年捕撈6萬(wàn)噸新西蘭紅魚，以致處理和儲(chǔ)存設(shè)施不足，造成巨大浪費(fèi)。大西洋東北部的捕撈始于1991年，1994年產(chǎn)量就只及原來(lái)的25%，國(guó)際海洋利用委員會(huì)的報(bào)告說(shuō)此后當(dāng)?shù)刭Y源再也沒(méi)有恢復(fù)的跡象。1999年發(fā)現(xiàn)的馬達(dá)加斯加海嶺漁場(chǎng)2001年后產(chǎn)量也大幅下降。現(xiàn)在全球30個(gè)此類漁場(chǎng)有一半捕獲量不及原來(lái)的30%，25年來(lái)總捕撈量已超過(guò)100萬(wàn)噸。
實(shí)際上，與近海大陸架資源完全不同，對(duì)深海魚類的研究手段至今仍非常有限，我們對(duì)深海食物鏈?zhǔn)バ挛魈m紅魚后會(huì)怎樣還一無(wú)所知，深海捕撈還會(huì)破壞寶貴的生物多樣性和海底沉積物。如果沒(méi)有可持續(xù)發(fā)展的海洋資源戰(zhàn)略，很多生物將在我們還未見過(guò)之前就被破壞。海洋中70%的地方?jīng)]有鯊魚也并非好消息，科學(xué)家們現(xiàn)在相信鯊魚無(wú)法在3000米以下生活。阿伯丁大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室主任蒙蒂·普利德教授說(shuō):“鯊魚顯然全部在人類能捕獵的范圍內(nèi)，比我們想象得更容易受過(guò)度捕獵的威脅。”
如果合理利用，海底生物已經(jīng)貢獻(xiàn)出寶貴的商業(yè)價(jià)值。利用淺水生物已制造出能治療濾過(guò)性毒菌感染的海綿核苷，綠水母蛋白質(zhì)也頗受遺傳工程學(xué)家青睞。美國(guó)海港海洋研究所在數(shù)萬(wàn)種無(wú)脊椎動(dòng)物和微生物中尋找有用成分，迄今最大的成功就是從一種深海海綿中提取的化合物，已經(jīng)進(jìn)入治療胰腺癌的臨床試驗(yàn)。還有人在研究用稱為竹珊瑚的深海生物作為人工骨骼，法國(guó)Sederma公司用熱液噴泉細(xì)菌中的酶制造能隨溫度升高增加防紫外線水平的護(hù)膚品，熱液噴泉細(xì)菌的耐熱DNA復(fù)制酶也被廣泛用于分子生物學(xué)研究。圣地亞哥的Diversa公司從海底微生物中發(fā)現(xiàn)的兩種酶能顯著降低制造乙醇的成本和能耗，另一種耐寒的脂肪分解酶可用于清潔劑。朗訊公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室正在研究深海海綿如何在低溫下生長(zhǎng)出強(qiáng)度和導(dǎo)光性都比光纖更好的玻璃骨架。夏威夷的Koya USA公司甚至直接出售海底的水，它的網(wǎng)站宣傳說(shuō)這種水含有豐富的礦物和微量元素。現(xiàn)在，從915米深處抽取的水經(jīng)淡化后，以5美元一瓶的價(jià)格在日本出售。
（三聯(lián)生活周刊）
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