深海蟲(chóng)蟲(chóng)記

撰文/曉惠

深海蟲(chóng)蟲(chóng)記

撰文/曉惠

環(huán)境惡劣的深海并非一個(gè)不毛之地，而是一個(gè)生機(jī)勃勃的地方。隨著深海探測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，龐貝蠕蟲(chóng)、玉鉤蟲(chóng)、薩馬烏賊蠕蟲(chóng)……越來(lái)越多的深海原著民正在進(jìn)入人類的視野。

直到20世紀(jì)60年代，科學(xué)家仍普遍認(rèn)為深海生物非常稀少。造成這種錯(cuò)覺(jué)的原因是，當(dāng)時(shí)主要通過(guò)水下攝影來(lái)調(diào)查數(shù)千米深處的海底生物，發(fā)現(xiàn)的結(jié)果完全取決于照片的質(zhì)量。之后科學(xué)家改進(jìn)了深水取樣設(shè)備，使它更適用于深海探索。改進(jìn)后的設(shè)備能夠原封不動(dòng)地把海底表層的巖石和沉積物取上來(lái)，繼而在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行更仔細(xì)的后續(xù)研究。

20世紀(jì)80年代，美國(guó)采用箱式取樣技術(shù)，在水深2000米、20平方米范圍內(nèi)就發(fā)現(xiàn)了800種9萬(wàn)多個(gè)無(wú)脊椎動(dòng)物。人們這才發(fā)現(xiàn)原來(lái)深海底部并不是“荒漠”，只是因?yàn)槟切┥锎蠖嗍敲阅阈€(gè)子，這才被忽視了。

到了21世紀(jì)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類對(duì)于深海的探索日漸深入。與之相應(yīng)的，更多的新物種進(jìn)入了人類的視線，人們驚訝地發(fā)現(xiàn)無(wú)論它們的個(gè)頭有多微小，在它們的身上都表現(xiàn)出了對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，有的甚至堪稱是“特異功能”了。

熱液噴口處

最耐溫差的龐貝蠕蟲(chóng)

大多熱液噴口都是在大洋中脊處被發(fā)現(xiàn)的。在那里，新洋殼逐漸形成，巖漿甚至能沖破海水的阻擋噴出海面。一些海底熱液的噴口會(huì)形成一些形似煙囪的石柱，從里面冒出來(lái)的熱液溫度往往超過(guò)300℃。就在這些冒著沸水的“煙囪”外壁上，生活著一種毛絨絨的軟體動(dòng)物。這些體長(zhǎng)不過(guò)6～8厘米的小家伙，就是大名鼎鼎的龐貝蠕蟲(chóng)——海底煙囪的原著民。

這些神奇的小家伙就像珊瑚蟲(chóng)一樣，用分泌物在石頭煙囪的巖基上堆起一條細(xì)長(zhǎng)的管子，再把自個(gè)兒的小家安在里頭。更有意思的是，它們有時(shí)還會(huì)爬出家門(mén)，在海水里悠閑自得地游蕩，似乎一點(diǎn)也不會(huì)對(duì)外在世界感到害怕。

第一次看見(jiàn)這種情景時(shí)，科學(xué)家簡(jiǎn)直不敢相信自己的眼睛。他們從未料想，像蠕蟲(chóng)這樣的高級(jí)動(dòng)物竟也能生活在這種高溫環(huán)境中。有科學(xué)家認(rèn)為，在龐貝蠕蟲(chóng)體內(nèi)有一層類似現(xiàn)代消防服或宇航服材料的特殊隔熱層，以保護(hù)它們不受高溫或真空環(huán)境的傷害，可后續(xù)的研究否定了這種假想。隨后又有人假設(shè)，是不是因?yàn)榈叵聼嵋合蛏蠂娚洌蚨鴮?duì)周?chē)疁赜绊懖淮竽兀?/p>

為了找出答案，1995年11月至1996年4月，美國(guó)生物專家利用“阿爾文”號(hào)深海潛水器潛入海底，專門(mén)考察了3根噴著熱液的“海底煙囪”。這3根“海底煙囪”高達(dá)5～7米，外壁上均“長(zhǎng)”滿了白色的石管——這正是龐貝蠕蟲(chóng)的標(biāo)志。專家用1根特制的溫度計(jì)伸進(jìn)石管測(cè)量了溫度，測(cè)得管口溫度為20～24℃，貼在煙囪壁的管底則為62～74℃，最高值為 81℃。由此可知，這種體長(zhǎng)不過(guò)6～8厘米的龐貝蠕蟲(chóng)，竟然生活在頭尾溫差平均達(dá)40～50℃，最高達(dá)61℃的管子里。作為對(duì)照，專家還測(cè)量了一些被廢棄的空石管，均得到了差不多的數(shù)據(jù)。更夸張的是，在距離白色石管約1米處，水溫就只有2℃左右。由此可見(jiàn)，龐貝蠕蟲(chóng)真的是既不怕熱也不怕凍，是地球上已知的最耐高溫、最耐溫差的動(dòng)物。

在此之前，被公認(rèn)為最耐熱的動(dòng)物是生活在撒哈拉大沙漠中的一種螞蟻。這種螞蟻能扛過(guò)高達(dá)55℃的高溫，不過(guò)和龐貝蠕蟲(chóng)一比就相形見(jiàn)絀了，以26℃之差讓出了冠軍的寶座。更奇特的是，龐貝蠕蟲(chóng)的最大本事并不是能扛高溫，而是對(duì)于“毒性”的抵御力。在海底熱液那種環(huán)境里，海水里充斥著高濃度的有毒硫化物和重金屬元素，龐貝蠕蟲(chóng)卻絲毫不會(huì)受到傷害，甚至還能“樂(lè)在其中”。秘密就在與龐貝蠕蟲(chóng)共生的細(xì)菌——一種依存在蠕蟲(chóng)背部的絲狀細(xì)菌。龐貝蠕蟲(chóng)為細(xì)菌提供培養(yǎng)基，并保持細(xì)菌周?chē)乃粩嗟馗拢患?xì)菌則提供分泌物作為它的食物，各取所需，共同發(fā)展。

造型奇特的薩馬烏賊蠕蟲(chóng)

2007年，科學(xué)家操作一臺(tái)遠(yuǎn)程遙控潛水器對(duì)菲律賓附近深海進(jìn)行了掃描，發(fā)現(xiàn)了一種外形奇異的蠕蟲(chóng)。當(dāng)遠(yuǎn)程遙控潛水器將畫(huà)面?zhèn)鞯剿嫔蠒r(shí)，幾乎所有人都發(fā)出了“天哪，這是什么東西”的驚呼。

科學(xué)家是在海面以下約2～2.9千米處發(fā)現(xiàn)這種蠕蟲(chóng)的。有趣的是，它既沒(méi)有生活在海底，也沒(méi)有生活在陽(yáng)光充足的淺灘，而是選擇棲息在處于明暗交界的地帶。當(dāng)它被發(fā)現(xiàn)是一種全新的海洋蠕蟲(chóng)物種后，被命名為“薩馬烏賊蠕蟲(chóng)”。“薩馬”是一種與離發(fā)現(xiàn)地不遠(yuǎn)的菲律賓群島有聯(lián)系的文化，“烏賊”則是為了那8條與烏賊相似的觸手。

薩馬烏賊蠕蟲(chóng)的體長(zhǎng)約為9厘米，身體前端有8條觸手，每1條幾乎都與全身一樣長(zhǎng)。與烏賊不同，它的這8條觸手不是用于捕獵取物，而是用于呼吸。那2個(gè)長(zhǎng)而松散卷曲的附肢，才是用于捕食的“手臂”。烏賊蠕蟲(chóng)還有6對(duì)覆蓋羽毛的感覺(jué)器官?gòu)钠漕^部突出來(lái)，這被研究者形象地稱為“鼻子”。此外，它的體側(cè)還密布著彩虹色的“短槳”用于滑行。

隨后，在潛入深度達(dá)3000多米的一系列考察活動(dòng)中，遙控潛水器發(fā)現(xiàn)了“許多”該物種，這表明薩馬烏賊蠕蟲(chóng)或許在該水域相當(dāng)常見(jiàn)。除了外表吸引眼球外，薩馬烏賊蠕蟲(chóng)這種奇怪的特征也表明，這可能只是一種過(guò)渡形式——一個(gè)物種在橫跨兩個(gè)截然不同棲息地時(shí)所經(jīng)歷的進(jìn)化適應(yīng)過(guò)程。

大多數(shù)多毛類生物都是生活在海底的洞穴或溝壑中，但是這種薩馬烏賊蠕蟲(chóng)已經(jīng)進(jìn)化到能夠隨海流游動(dòng)，以海雪為生的階段。海雪一般為成塊的浮游生物死尸，或海面沉下來(lái)的渣滓和失去生命的有機(jī)物類。

薩馬烏賊蠕蟲(chóng)正面像

小貼士

收集薩馬烏賊蠕蟲(chóng)樣品的裝置由一個(gè)鈴形的罐子和一套吸氣系統(tǒng)共同組成。它的工作原理就像真空吸塵器，只要將噴嘴靠近需要捕捉的樣品，再打開(kāi)吸泵，樣品連同水就會(huì)一起被吸進(jìn)去了。

熱愛(ài)溜達(dá)的玉鉤蟲(chóng)

早在20世紀(jì)70年代，科學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了玉鉤蟲(chóng)。無(wú)奈這種凝膠狀動(dòng)物非常脆弱，因此很難在海底采集到樣本。所幸隨著科技的發(fā)展，科學(xué)家不僅能夠采集到玉鉤蟲(chóng)的樣本、觀察其生活習(xí)性，還能發(fā)現(xiàn)新品種的玉鉤蟲(chóng)。在最近進(jìn)行的2次深海考察中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的新物種里面就有玉鉤蟲(chóng)。新發(fā)現(xiàn)的玉鉤蟲(chóng)種群呈明亮的紫紅色，是在大西洋洋中脊附近發(fā)現(xiàn)的，它的棲息地位于海底2700米左右。

這種新發(fā)現(xiàn)的玉鉤蟲(chóng)為何會(huì)有如此鮮艷的體色，成為了困擾科學(xué)家的難題。因?yàn)樵跊](méi)有陽(yáng)光的深海，除了生物自身發(fā)出的光線外，根本就沒(méi)有其他光線。這意味著，無(wú)論玉鉤蟲(chóng)“打扮”得多么漂亮，其他動(dòng)物也看不到，頗有點(diǎn)“拋媚眼給瞎子看”的意味。想要解開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)，仍有待后續(xù)的研究。

新發(fā)現(xiàn)的玉鉤蟲(chóng)有夸張的“大嘴唇”

潛水器及樣本收集裝置

淺水挖洞蠕蟲(chóng)往往選擇等待，捕食過(guò)往的獵物；深海蠕蟲(chóng)則必須四處活動(dòng)，尋找食物。這種新發(fā)現(xiàn)的玉鉤蟲(chóng)種群也不例外，也喜歡到處“溜達(dá)”。它們會(huì)畫(huà)著圓圈，逐漸向外覓食，吃掉沉積物的表層。表層最為新鮮，含有更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。玉鉤蟲(chóng)留在海床沉積物上的圖案很好地表現(xiàn)了它們“愛(ài)溜達(dá)”的特點(diǎn)。這種圖案不僅能幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這種動(dòng)物，也體現(xiàn)了它們對(duì)海底生態(tài)系統(tǒng)的重要性。

由于深海里高質(zhì)量的食物不多，為了能捕獲快速浮動(dòng)的食物，新發(fā)現(xiàn)的玉鉤蟲(chóng)身上出現(xiàn)了與之相適應(yīng)的變化。首先它有驚人的漂浮能力。玉鉤蟲(chóng)呈凝膠狀的身體雖然脆弱，卻能漂浮到海底上方約20米的高度，四處移動(dòng)尋找食物；其次它有了向外張開(kāi)的長(zhǎng)長(zhǎng)“嘴唇”，長(zhǎng)度幾乎與身體相同。這些唇狀結(jié)構(gòu)被微小的毛發(fā)覆蓋，可以捕獲海底的食物顆粒，而后將其送入口中。

玉鉤蟲(chóng)之所以重要，是因?yàn)閺倪M(jìn)化角度來(lái)看它堪稱“活化石”。玉鉤蟲(chóng)所在的門(mén)與脊索動(dòng)物血緣關(guān)系最近，后者包括鳥(niǎo)類、魚(yú)類、人類以及其他很多脊椎動(dòng)物，因此它可能是一座橋梁，連接無(wú)脊椎動(dòng)物和地球上首批出現(xiàn)的脊椎動(dòng)物。雖然它沒(méi)有骨骼、大腦或者眼睛，但從進(jìn)化的角度看，它與人類的血緣關(guān)系更近，而不是其他蠕蟲(chóng)。在那些至今仍不為人們所知的深海中，很可能棲息更多的新種玉鉤蟲(chóng)，等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。對(duì)于玉鉤蟲(chóng)的研究則有助于揭示最早期脊索動(dòng)物的形態(tài)特征，從而更進(jìn)一步地了解這個(gè)世界。