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夜幕降临时,它们偷偷把海洋变成了“星空”

赵佳慈 编译 世界科学 2019-06-30

月光点亮了海洋的狂欢——奇异的生物从海洋深处冒出,海浪泛起蓝色的波光。唯有夜幕降临之后,人们才能窥见海洋中的一些奇异景象。


1生物发光让海洋闪闪发亮

当鞭毛藻受到外界干扰时,它们就会发出蓝色的光,图为马尔代夫瓦迪度岛的海湾


你可能看到过这类照片。


在一个充满异域风情之地,正值夜晚,海浪拍打着沙滩,海水透着亮闪闪的蓝光。

这种充满了魔力的发光海岸的图片会在互联网大受追捧。你也许看到过一些旅游专栏作家因真实景观没有宣传的那么令人惊叹而感到惋惜。即使旅游专栏作家所述为真,但生物发光(通常是由一种名为鞭毛藻的浮游生物引起的)确实是一种神奇的自然现象。


鞭毛藻受到惊扰就会发出蓝色的光。因此,当波涛汹涌时、有船经过时或者用手、船桨在它们周围搅动时,它们就会闪闪发光。这类微小的生物是海洋中最常见的生物发光来源。


最为人熟知的生物发光海岸位于波多黎各和牙买加,人们在这里可以尽情领略生物发出的光亮。然而,只有在鞭毛藻密集分布的海域才会出现这种短暂的现象。


有时鞭毛藻因繁殖速度很快而密集孳生,它们在白天会变成不那么好看的红褐色,甚至形成赤潮。而且赤潮中的一些物质(而非全部物质)是有毒的。

这类微小的生物是海洋中最常见的生物发光来源


“银海”是一种更加神奇和罕见的生物发光海岸。在银海出现的地方,闪烁着银白色光辉的水面一望无际。


自1915年以来,人们见到银海的次数只有区区几百次,而且主要集中于印度洋西北部和印尼爪哇岛的附近海域


美国圣克劳德州立大学研究生物发光的助理教授马特•戴维斯(Matt Davis)博士解释道:“银海现象不是由于鞭毛藻繁殖产生的,而是由于大量的生物发光细菌聚集在海面所致。”


几个世纪以来,水手们在报告中描述了银海景象:夜晚的海面闪耀着银白色的光芒,好像覆盖着皑皑白雪的平原。但是科学家们一直鲜有机会对这一现象进行直接观测。


2005年,通过分析存档的卫星图,研究人员发现可以从太空观测银海。一颗卫星10年前在一片巨大海域上捕捉到了的一幅景象,奇妙绝伦的海面光亮持续了3个夜晚。


2黑暗中发光的动物

耳乌贼目和生物发光细菌存在共生关系


生物发光是生物体由于自然的化学反应而释放出的可见光,这一现象在海洋生物中很普遍,比如鱼类、乌贼和软体动物。深海中的大多数物种都是发光体,它们就是主要的光源。


在一些浅水区中,大多数能够发光的鱼类在夜间散发出光芒。


戴维斯博士说:“灯眼鱼(Flashlight fishes)的眼底有一个特别的眼袋,转动它即可从发光细菌中释放出光亮,夜间的灯眼鱼还会通过这些光亮进行觅食和交流。


灯眼鱼的眼底有一个专门的眼袋用于释放发光细菌


隐蔽、防御和捕食被认为是鱼类发光的诸多原因。


举例来说,耳乌贼目(bobtail squid)就有一种巧妙运用光亮的方法。这些夜行动物和它们下侧套膜腔上的发光细菌存在一种互利共生的关系。到了夜晚,乌贼会控制光的强度来适应月光的亮度。通过此方法模糊轮廓,隐藏自己,从而躲避捕食者的追捕。


3月光点亮了地球上最盛大的狂欢

大堡礁的集群产卵是地球上一种奇特的生物同步协调行


有什么比月夜更加浪漫了,澳大利亚大堡礁布满珊瑚礁群的月夜更是如此。


每年春天的夜晚,地球上最盛大的狂欢就开始了。在30到60分钟之内,超过130个珊瑚种群一齐将卵子和精子排到水面。这种集体产卵现象也许是自然世界里最奇特的同步行为。


当卵子和精子细胞释放的时候,它们会先在水里荡漾一阵,一旦卵子受精,它们就在水下的暗流中四散开来。


以色列巴伊兰大学研究生命科学的教授,海洋生物学家和生态学家奥兰•利维(Oren Levy)博士一直致力于研究这一壮观的景象。


他说:“这确确实实是非常壮观的景象。我们都知道这一景观会在每年11月满月之后的3到5天之内出现。这一景象非常惊艳,尤其让我惊讶的是,每年这些珊瑚种群都会在夜晚的同一时刻产卵。这几乎是一种神迹了,透过它你可以完全理解和感受大自然的力量。


利维博士解释了这一现象的成因:月光在这一景观中起了同步器或者是“闹钟”的作用,同时周围的环境因素也可能在发挥辅助作用,比如日落的时间、水温、潮汐,这些因素都诱发了配子(精子和卵子)的释放。他还补充道,珊瑚似乎拥有能识别月相的感光细胞,这同样促进了配子同步释放现象的出现。


4依赖星体光芒的鲨鱼和海豹

也许你认为潜入水里是安全的,可事实上大白鲨也会在夜晚捕


海豹来说,月夜也会招致危险。冬季,南非福尔斯湾海岛上的60 000只海豹在潜入和浮出水面的时候,常常遭到在海面巡视的大白鲨的攻击。


2016年的一项研究假设,海豹在月圆之夜被鲨鱼吃掉的风险更大,因为明亮的月光使它们的轮廓在黑暗中更加清晰,这让它们极易成为潜伏在水下捕食者的囊中之物。


然而,大多数鲨鱼往往在日出之后捕猎海豹。通过观测黎明时的攻击,研究人员惊讶地发现,鲨鱼在满月之后的黎明很少得手。研究人员推断,月光和即将出现的阳光使鲨鱼秘密行动的能力大大减小。从夜晚到白天,鲨鱼不再具有捕猎优势,命运的天平开始向海豹倾斜。


海豹还会依赖星星为自己导航研究人员发现,港海豹能够精准定位北极星,并且通过北极星的位置为自己引路。在一项测试中,通过模拟夜空,海豹们能够游向最亮的星星,当星星在自己周围转动时,它们也能准确定位自己的方向。


在野外,海豹需要在广阔的海洋中找寻可能相隔数百公里的觅食地。


研究人员比约恩•莫克(Bjorn Mauck)博士说:“在黎明和黄昏时,海豹可以看到恒星和海岸上的地标,从而了解恒星相对于觅食地的方位。


5奇异的海洋生物夜夜浮出海面

洪堡鱿鱼是每晚浮出海面的最引人注目的一种生物


夜幕降临时,人们很少能看到生物浮出海面觅食。但洪堡鱿鱼,也叫巨型乌贼,是在浅海中人们能够看到的潜伏在海面上最吸引人眼球的海洋生物之一。


白天,鱿鱼隐藏在东太平洋的深水海域中,一直延着美国西海岸的大陆架行动。到了晚上,作为众多迁徙海洋生物的一种,它们游出海面寻找晚餐。海洋生物在黄昏时浮出水面,在黎明时再次潜到水下,这种垂直(或者说昼夜)迁徙对它们来说是非常普遍的。


英国南极调查所名誉研究员、该组织生物科学部门的前负责人保罗•罗德豪斯(Paul Rodhouse)教授解释说:“洪堡鱿鱼主要是在搜寻食物——灯笼鱼。反过来,灯笼鱼也在搜寻垂直移动的浮游生物。因为很多海洋生物都依赖浮游生物,所以食物链的余下部分都会追随它的运动轨迹。”


罗德豪斯教授说:“大规模的生物运动每天都在发生,一些乌贼每天的移动距离可能超过1 000米,”他补充说,“几乎所有能够游动的深海生物(生存在既不靠近海底也不靠近海岸的生物)都加入了这次旅程。”


有些生物每晚都会浮出水面。洪堡鱿鱼是最引人注目的一种,它们能够变换颜色,受到刺激时会发出明亮的红光,这种能力使它们获得了“红魔”的称号。虽然洪堡鱿鱼比它们的近亲——13米的巨型鱿鱼小得多,但是它们的长度还是达到了1.5米。洪堡鱿鱼是一种具有高度侵略性的食肉动物,它们用强劲的触手和吸盘捕获猎物,并用有力的喙撕裂猎物,据说它们偶尔还会袭击人类。但是即使最凶猛的洪堡鱿鱼也会被更大的捕食者捕获,如旗鱼、箭鱼和鲨鱼。


罗德豪斯教授说:“当然,洪堡鱿鱼在夜间活跃的习性就是为了避免捕食者的捕杀。它们的捕食者多是生活在海面的视觉动物,这些捕食者能够蛰伏在海水表面观察猎物。所以在夜里,洪堡鱿鱼不再潜入深邃黑暗的深海,从而减少被捕食的危险。”


资料来源:

http://www.bbc.com/earth/story/20170818-five-amazing-things-that-happen-in-the-ocean-at-night


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