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揭示神秘“暮光地带”珊瑚礁世界

科普小知识2021-08-19 13:28:29
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里奇·派尔戴着氧气呼吸器潜入水下,探索哥斯达黎加的海底山脉。资料来源:豪沃得·豪尔

里奇·派尔准备在菲律宾潜水。资料来源:路易斯·罗查

早在1986年,理查德·派尔,一个初中辍学的19岁男孩,潜入帕劳*附近75米的水域追逐一条带有红老虎条纹的粉红色鱼。那时,他觉得呼吸很困难。他携带的压力计显示,水呼吸罐中仍有相当多的氧气,但由于大多数携带氧气罐的潜水员达不到这个深度,派尔认为这种鱼应该是科学上的新物种。他把鱼扔进网里,然后向上游游去。

他游到55米深时完全无法呼吸。压力表上的指针显然卡住了,直接跳到了“零”。派尔做了一次火箭俯冲,做了一次深呼吸,这样他的肺就不会膨胀到爆炸的程度。当他划离水面时,他已经看到了星星,这是暂时失去意识的迹象。他重重地喘了几口气,然后设法对一个在渔船上等候的著名的鱼学者喊道:“杰克,看这条鱼!”

当派尔升得太快时,他血液和身体组织中的氮泡飙升,撕裂肌肉和神经。这使他患上了减压病,而延迟治疗又加重了减压病。那天晚上,他瘫痪了,无法控制自己的胳膊、腿或膀胱。

鱼呢?这在科学上并不是一个新物种:约翰·e·杰克·兰德尔,一位鱼类学家和夏威夷火奴鲁鲁陆璐博物馆的主教,收集了这个物种,描述并命名了它。

然而,回顾30年后,派尔的话并不包含一丝讽刺:“那是我一生中最美好的一天。我生命中所有美好的事物都可以追溯到那一天。”

当然,他接下来的30天是在减压室度过的。经过几周的康复训练后,他能够重新控制自己的四肢,并拄着拐杖行走了一年多。为了获得健康保险,他在夏威夷大学重新注册。在那里,他开始跟随他的导师兰德尔攻读鱼类学博士学位,然后在主教博物馆工作。减压病把他带到了一个新的技术潜水世界。他成为了水肺潜水的先驱,每次都使用这项技术到达越来越深的深度。

《暮光之城》

今天,派尔仍在主教博物馆工作,担任动物学家、数据库协调员和潜水安全讲师。但是他在海洋学领域的影响远远超过了这些头衔所赋予的意义。他在探索水下30-150米深的神秘而暗淡的珊瑚礁栖息地方面有一席之地,他称之为“黄昏地带”。

因为浅礁有彩色的硬珊瑚和鱼类,它们经常受到科学家、自然资源保护者和公众的高度关注。然而,大量关于较深生境(技术上称为中生物珊瑚生态系统)的研究出现得相对较晚,它们可能为因污染、过度捕捞或全球变暖而被逐出浅礁生态系统的物种“难民”提供避难所。在主要光度区的软珊瑚是由各种颜色的群落组成的,包括鱼、鲽鱼、小型热带鱼、软体动物、甲壳动物和其他海洋生物。他们中的一些人生活在深水和潜水栖息地,而其他人喜欢深水或浅水。

澳大利亚布里斯班昆士兰大学的学者皮姆·邦格特说,派尔是“第一个真正将科学界和公众的注意力转移到深海珊瑚礁的人”。派尔帮助开发潜水设备,这是阿勒在暮光之城探索珊瑚礁所必需的,他在那里发现了100多种新的鱼类,但他推测仍有2000多种珊瑚礁鱼类等待被发现。驱使他的是时间的紧迫性。他希望在气候变化和过度捕捞等人类活动的长期影响导致物种消失之前,建立一个世界“生物多样性图书馆”的卡片目录。

分析和描述这些珊瑚礁的栖息地是第一步。“我们刚刚开始了解那里生活着什么,但我们不知道它们是如何进食的,它们是如何相互作用的,以及它们是如何繁殖的。”派尔说。例如,浅珊瑚礁可以通过光合作用来维持,但研究人员仍不完全了解是什么能量维持着这些弱光生态系统。“与我们对浅海珊瑚礁的理解相比,深海珊瑚礁的一切都令人怀疑。”

探索深蓝色

这四名潜水员全副武装:戴着面具、麦克风、弯曲软管、阀门、电脑显示器和多个蓄水池,他们看起来有点像“机器人”来自太平洋的海浪拍打着他们的船,颠簸着向大约6公里外的一个环礁前进,这个环礁离陆璐檀香山的西北部有一个多星期的路程。去年春天,科学家们在美国国家海洋与大气管理局的Hiialakai研究船上进行了为期25天的海上航行。他们是目标是潜入夏威夷群岛东北部的帕帕哈纳莫克瓦基亚国家海洋保护区周围2000公里范围内的浅滩和环礁下面进行研究的团队之一。

他们的设备与派尔在灾难性的大学时代使用的标准潜水设备不同。他们佩戴的水下呼吸器可以让潜水员的空气流通,大大提高了他们在水下的停留时间。正是这种技术让位于黄昏地带的珊瑚礁为科学家们打开了探索的大门。那些珊瑚礁超出了普通水下呼吸装置的安全范围,相关的勘探对于操作非常昂贵的潜艇和遥控设备来说太复杂了。

看不到陆地和海洋,周围都是深蓝色。三名潜水员穿着潜水服,戴着头盔和手套,在阳光下出汗,为即将到来的寒冷做准备。当他们在深潜中穿过温跃层时,海水可能达到10℃。潜入水中后,潜水员必须尽可能快地潜水。考虑到船上的时间安排很紧,而且在上游过程中需要两个多小时的减压,当他们在水下100米时,他们只有20分钟的时间来研究珊瑚礁。

沐浴在阳光中的彩色造礁珊瑚占据了30多米的浅海层。这些是常见的珊瑚礁,由微小的寄生动物建造,它们在钙质骨骼中培育共生藻类,并将形成堆、树突、手指、圆盘等。最近,研究人员发现这些岩石珊瑚礁比预期的更深。例如,派尔领导了一个由16名研究人员组成的小组来评估夏威夷群岛的造礁珊瑚礁。相关结果于2016年10月公布。这项研究声称,在毛伊岛和考艾岛的水深70-90米处发现了大型珊瑚花园。

同一天,在一个环礁附近,潜水员深入周围的海洋,将靛蓝变成蓝色。在黄昏地带,坚硬的珊瑚逐渐让位于柔软的柳珊瑚,它们的形状像金字塔、扇子、羽毛和一串鞭子。在昏暗的光线下,它们的轮廓有些暗,但潜水员的火炬给了它们真正的颜色——像彩虹一样明亮多彩。

神奇时刻

是什么让科学家潜入如此之深?“这并不是说搜索令人兴奋。”派尔说,“这个发现令人兴奋。当我看到一条没人见过的鱼时,那是一个神奇的时刻。”

派尔是第四代夏威夷人。他从小就迷上了鱼,这种兴趣并没有随着时间的发展而淡化。去年6月5日,在25天航程的中途,派尔在库雷环礁附近搜索海底时引起了他的注意。派尔把它放进网里,带到岸上。他的兴奋像涟漪一样在船上荡漾。船上的科学家“观察”了这一发现。第二天,深海潜水伙伴布赖恩·格林发现雌鱼开始产下后代。"这是我见过的最令人兴奋的发现之一。"火奴鲁鲁陆璐海洋勘探协会的主任兼鱼类收藏家格林说。

现在派尔已经成为这个圈子里的知名专家:他已经在他的出版物中命名了20多个物种,还有20多个新物种正在研究中。他是国际动物命名委员会(ICZN)的成员,该组织从1895年就开始给科学动物命名。伦敦自然历史博物馆的埃林诺·米歇尔说,他对鱼类分类学有丰富的知识,可以利用他的数据库专业知识来使该机构现代化。她说派尔是ICZN在线开放存取注册“动物图书馆”的“设计者和策划者”。据报道,动物银行旨在储存已命名的动物。目前,它有超过175,000个名字,相当于总名字的10%。

派尔和他的同事们对上面的小鱼有了一个想法。2016年12月该书出版时,他们将其命名为“假吉尔吉斯斯坦奥巴马”,以表达他们对前总统巴拉克奥巴马的敬意,因为奥巴马决定将Papahanamokwakiya国家海洋保护区扩大到原来的四倍,使其成为世界上最大的海洋保护区。

着陆后,派尔喜欢向观众生动地描绘暮色世界。2008年,当他在法国巴黎参加晚宴时,这种热情毫无保留地再次爆发。他描述了一大群蓝色的热带鱼在帕劳水下120米像闪亮的钻石一样游动。说到某个地方,坐在他旁边的人举手发言。“我必须打断你。”哈佛大学进化生物学家爱德华·O·威尔逊说,“坐在真正的博物学家旁边真是一种荣誉!”(晋南编)

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