“黑烟囱”与深海盲虾
2022-01-26梅洋汤
梅洋汤
深海不是一片死寂的,在从来没有阳光照射到的深海,也存在着繁茂的生物群落。科学家乘坐深潜器“阿尔文”号,在大西洋底发现了一种名叫“黑烟囱”的地质奇观。而“黑烟囱”名副其实,它们看起来像是从海底长出的一个个不断喷出黑色“烟雾”的空心烟囱。从“黑烟囱”里喷出的热液,温度约为350摄氏度,这些高温的热液使得烟囱口的温度也极高。而稍稍往烟囱壁外移动几厘米,温度就变成温暖舒适的20~30摄氏度,原因是烟囱壁附近海域的海水只有2摄氏度。
在危险边缘试探的深海盲虾
“黑烟囱”最让人惊奇的地方,就是围绕着它生长着各种奇异的生物,其中有一种被称为“深海盲虾”的新物种,体长约10厘米,体色呈灰白色,在烟囱壁20摄氏度的舒适区里密密麻麻地趴着,种群数量极其惊人,每平方米甚至有2000只,达到了层层累积的地步。这些深海盲虾在烟囱壁上不是一动不动的,而是不断有深海盲虾会踩着同类的身体爬上爬下,看起来就像是一大群蜜蜂爬满了狭小的蜂巢,相互挤占着原本就狭窄的空间。
离高温热液如此之近,深海盲虾为什么不老老实实地待着呢?原来,它的食物是在烟囱壁上生活的微生物,而这些微生物既需要热液中的硫化物作为食物,又需要在温暖的地方生长,所以就离热液很近。深海盲虾的足尖上长着坚硬的刺,用来把微生物从烟囱壁上“刮下来”,它的第一對足离嘴部特别近,长得像小勺子,负责把“刮下来”的东西送入嘴里。
当然,和蜜蜂不同的是,深海盲虾没有眼睛,不仅是没有眼睛,它连虾的眼部结构——眼柄都完全消失了,不愧是“盲虾”。毕竟,生活在一片漆黑的大洋底部,眼睛的作用确实不大。
且慢!我们回想一下“黑烟囱”的温度可以在几厘米间就从2摄氏度变成350摄氏度,那深海盲虾是依靠什么来判断这个极其狭小但却适合生存的环境呢?毕竟,如果走错一步,就直接爬入了滚烫的热液中,万劫不复。有很多传言说热液区的虾和螃蟹都能承受400摄氏度的高温,但这是绝对错误的,深海盲虾根本不能在这么高温度的地方生存。如果把深海盲虾放进热锅里,一样很快会被煮熟。
深海盲虾的“皮瓣”
美国深海生物学家辛迪·范·多佛(以下称辛迪)注意到,深海盲虾的
背上有两片皮瓣,这些皮瓣虽然毫不起眼儿,但在“阿尔文”号的灯光照射下,它们闪闪发光。难道这些皮瓣是一种能感光的器官吗?或者就是深海盲虾的“眼睛”?科学家经过多次实验,逐渐发现两片皮瓣很像被扭成一团的、没有晶状体的视网膜,而且这些皮瓣还含有一种负责检测光的色素——视紫红质。
没有晶状体就没办法成像,也就是说深海盲虾无法直接看到热液口的实际位置。那它用皮瓣干什么呢?
于是,辛迪猜想,这些皮瓣可以帮助深海盲虾探测光线的强弱。但是这些光又来自哪里呢?深海盲虾生活在3600米深的洋底,阳光根本无法到达这里。鉴于深海盲虾只生活在热液口,辛迪便把目光对准了那里。
深海的“光”
我们知道,任何发热的物体都有热辐射,那“黑烟囱”里喷发的350 摄氏度的热液是不是也可以辐射出对深海盲虾可见的光呢?如果是的话,这对深海盲虾是极为有利的,因为它可以利用光的强度来标记可以活动的范围:特别强烈的光线意味着太靠近热液,而过于暗淡的光则意味着寒冷和没有食物。之前人们没有看到这种光,只是因为人类的眼睛无法捕捉到那么暗淡的光罢了。
根据这种猜想,辛迪回到了大西洋洋中脊的“黑烟囱”,打算再去一探究竟。幸运的是,这次航行的同伴中有位科学家正好打算用一种精度和感光度极高的照相机去拍摄“黑烟囱”周围的地貌。“也许这种照相机能够拍摄到‘黑烟囱热液因热辐射而发出的光!”辛迪兴奋地想。她成功地说服了这位科学家协助拍摄,当然,辛迪还说服了“阿尔文”号的驾驶员前往热液区。
等到“阿尔文”号终于下潜到了热液区拍照片的那一天,辛迪几乎一天都待在船上的联络室,等待着从3600米深度传来的消息。但漫长的等待却只换来了“在忙”的回应。辛迪焦虑极了,觉得一定是什么地方出错了,比如丢了照相机、弄坏了支架,这在下潜中非常常见。她失望地离开联络室,但是很快船长找到她,给了她一张字条,上面只有一条简单的消息:热泉口在发光!
这一次探索结束,大家看到照片的时候,全都不敢相信自己的眼睛。原本以为会是非常暗淡的光线,结果却是闪亮的光,闪耀在烟囱口和喷发的热液之间,完美地显示出深海盲虾的生活范围。
至此,科学家们终于承认了,“深海盲虾”这个名字并不确切,它拥有一双长在背上的、与众不同的“眼睛”——皮瓣,这双“眼睛”可以探测到高温热液因热辐射而放出的光线,来帮助它确定自己的生活范围。而在3600米深的海底,也并不是完全没有光线的,这一事实完全改变了科学界过去的观点,也对未来深海生物的生活习性提出了新的可能。
拓展
深海盲虾能被煮熟吗?能吃吗?
当辛迪向大众展示神奇的海底世界的时候,她常常被问到这样的问题:“深海盲虾能被煮熟吗?”“如果能被煮熟的话,它会变红吗?它的口感怎么样?”最终,辛迪和其他几位科学家一起试图给这些问题一个答案。
他们从冰箱里拿出一只冷冻的深海盲虾,煮熟。(是的,盲虾在开水中就可以煮熟。)他们发现这种虾并不会变红。它只是从比较淡的青灰色变成了稍微深一些的青灰色。由于深海盲虾主要的食物是硫化细菌,吞下这些细菌的时候,深海盲虾也会一并吃进去很多富含硫化氢和金属硫化物的碎屑,所以深海盲虾的肉吃起来有一股浓浓的臭鸡蛋味儿,并且它的肉质尝起来很像橡皮筋。