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他们当年沉下的死鲸,如今已是一片绿洲

(Amaranth/译)2011年感恩节的前一天,五十多岁、身材苗条的海洋生物学家格雷格·劳斯(Greg Rouse)正在位于加州的研究所整理他的实验室。劳斯研究栖息在深海中的蠕虫和其他小动物。正当他在整理显微镜、解剖用品和装有深海生物的罐子时,他收到了一封期盼已久的电子邮件。

在2000年代后期,劳斯与当时维珍海洋公司的运营经理艾迪·吉斯菲卢迪(Eddie Kisfaludy)开始同美国国家海洋和大气管理局(NOAA)及圣迭戈市的官员会面,宣传处理死鲸的替代方案。通常来说,搁浅的鲸会被拖运到垃圾填埋场或被推回水中。劳斯和吉斯菲卢迪想把一头死鲸拖到海里,沉到海底,看看会发生什么。

海洋生物学家口中的“鲸落”会创造出立体的栖息地,可以让生物从甲烷冷泉或海底热泉迁移到海洋的其他区域。但鲸落具体是如何运作的、哪些物种会在尸体降解时移居到尸体上,还未有确切的答案,而劳斯希望能找到答案。

图片来源:Armando Veve

全力以赴,沉下死鲸

NOAA的一位生物学家在邮件中写道,一头大型雌性长须鲸于四天前搁浅,就在圣迭戈市中心以西的诺玛角的石滩上。NOAA已将尸体移至米慎湾被保护的沙滩并进行了尸检,尸检结果是这头鲸被船撞了。现在他们准备把它交给劳斯:如果他能在短时间内调动必要的资源,这就是他能用来下沉的鲸了。

劳斯立即与吉斯菲卢迪见面商讨策略。他们需要一艘能拖动一头18米长、23吨重的鲸的大船,因此吉斯菲卢迪找到了他在新港的朋友克里斯·威尔士(Chris Welsh),借用他的大型双体船。为了将死鲸沉入海底,他们从新港港口买来5吨生锈的链条,又从圣迭戈的斯克里普斯废料场买来2吨铁镣。

感恩节的早晨,威尔士开着载有生锈链条的双体船向南航行。第二天,他与劳斯、吉斯菲卢迪以及越来越多对死鲸感到好奇的朋友碰头。鲸搁浅在沙滩上,无法移动,然而涨潮时,死鲸开始漂浮,于是团队开始行动。他们给鲸的尾巴绑上七条绳索,向西航行。几个小时过去了。这天天气晴朗,阳光充足,其他的船只也很少。令劳斯吃惊的是,这头死鲸没有引来任何食腐动物,尽管它露出的深紫色的肌肉卷披着白色、半透明的脂肪。

团队开始考虑给这头鲸起个名字,有人提议“蓓蕾”(Rosebud),这个名字被采用了。

“蓓蕾”被拖到沉鲸点。图片来源:Eddie Kisfaludy

在沉鲸的地点,团队将绳索绑在金属上,接着用船的起重机——通常是用来发射潜艇的——把重物沉入水中。经过几个小时和大量的溅水后,所有的重物都被投入水中——可是“蓓蕾”依然在海面浮动,很难下沉。劳斯发现它的喉咙里有一个巨大的气泡。

“我们正发愁该如何是好。”他在电话里回忆道。他们想知道是否能在尸体上戳个洞来放出气体,可劳斯说:“我们只有一把绑在棍子上的菜刀。” 吉斯菲卢迪和威尔士坐小艇出航,试图放出气体,但没有成功。

随后,下午的微风吹起来了。鲸膨胀得更大了,它开始来回摇晃。终于,气泡从嘴里冒出来了,一同出来的还有一堆内脏。众人高兴欢呼的同时也感到一阵反胃。“蓓蕾”消失在海浪之下。

探访“蓓蕾”

“蓓蕾”沉海的地点离圣迭戈只有22千米,但在深海研究中,距离近不等于易接近。鲸已经下沉到了850米深的地方。能在这种深度进行复杂操作的远程遥控潜水艇(ROVs)大多归石油公司所有,只有极少数可用于科学研究。这样的研究考察每天的花费高达五万美元,申请到这么多研究资金和运输时间可能要数年时间。

劳斯的方法是先让“蓓蕾”沉海,希望科学家们在以后能找到接近它的方法。

E/V Nautilus的科研团队部署的ROV接近“蓓蕾”。图片来源:Ocean Exploration Trust

2012年,保罗·艾伦(Paul Allen)的豪华游艇“章鱼”号进行了一些初步考察。2013年,劳斯参加了由蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)组织的考察活动,研究“蓓蕾”和其附近栖息地的动物与微生物的扩散模式。

2014年中期,劳斯参加了另一次由MBARI组织的考察活动。(总共有五次探访“蓓蕾”的活动。)当时,我是加州理工学院的研究生,研究甲烷冷泉周围的微生物活动。鲸落与甲烷冷泉滋养的微生物类似;我抓住了那次一起去的机会。

在一个微风习习的六月早晨,我们搭上了“西方飞行器”号,这是一艘方型的白色船,它和浮动作业平台一样只注重效率,不加虚饰。当船只摇晃着离开圣迭戈时,我急忙搭建了一个船上实验室,准备化学品和采样罐。我们抵达“蓓蕾”的位置时起风了,海面变得波涛汹涌。甲板下方,升起的海浪在两个船体之间回荡。工程师们使用小型起重机将吉普车大小的ROV投入船井——甲板上能直接看到海面的开口。

我穿过狭窄的走廊,进入控制中心观看ROV的下降。正当我的眼睛适应房间的黑暗时,我发现房间被满墙的十几个屏幕照亮:一个在播放激烈的意大利对哥斯达黎加的世界杯比赛,其他屏幕的播放着从ROV的摄像机拍到的景象——各种度的蓝色渐变为深海的黑色。最终,ROV的灯光照亮了一片棕色的平原,其间有偶尔经过的红色石斑鱼。摄像机开始在海底穿行,向“蓓蕾”的方向移动。

图片来源:Ocean Exploration Trust

我们大致知道这三年发生了什么。对于海底居民来说,鲸落有如拉斯维加斯的自助餐——出现在沙漠中央的不可思议的富饶之地。“蓓蕾”给它们提供了大约一千年份的食物。

第一批扑上来的动物是食腐动物,如梦棘鲛科和像蛇的盲鳗。在大约六个月的时间里,他们吃掉大部分的皮肤与肌肉。不可避免的是,这些食腐动物在鲸的尸体周围留下食物碎屑,而本地微生物在这些食物碎屑周围迅速增殖。反过来,他们的疯狂进食耗尽了海底顶层的氧气,为能产生甲烷或呼吸硫酸盐的微生物创造了生态位。

图片来源:Ocean Exploration Trust

当“蓓蕾”进入我们的视野时,我们看到彩色的微生物像地毯一样展示在监视器屏幕上——毛茸茸的白、黄和橙色,每处不同的化学环境都滋养着不同的微生物群落。鲸高耸的肋骨成为了各种蠕虫、软体动物、蟹类的大教堂,它们在拱壁下进食。一群饥饿的盲鳗在颅骨上的眼眶间穿梭。

当镜头推近时,我们看到鲸骨被红色的斑点覆盖。劳斯从他的椅子上跳起来,冲向监视器仔细观察:他怀疑这些红色的簇状物是一种不同寻常的、名为Osedax的食骨蠕虫,这种蠕虫最近才被一项严谨的科学研究描述过。

图片来源:Ocean Exploration Trust

几小时后,ROV返回,大家把它绑在甲板上。它收集了骨头碎片、食骨蠕虫和沉积物核心。我跪在泥泞的机械手臂旁,将橡皮塞推入试管中,接着小心翼翼地将每个样品带到实验室里——我需要避免突然移动,好让沉积层保持完好无损。样品散发出硫与腐肉的臭气。劳斯盯着显微镜的目镜,小心地从骨头碎片中提取蠕虫。第二天清早,他又回到实验室,手中拿着镊子。

只吃鲸骨的生物

鲸落的发生频率很高,在海底每16千米就能出现一次;在任一时刻,全世界可能同时会发生成百上千次鲸落。

2015年,夏威夷大学马诺阿分校的深海生态学家克雷格·史密斯(Craig Smith)与几位合作者撰写的综述论文中提出,腐烂的鲸尸体可以成为“一种生物多样性的发生器”,让来自各种能源丰富的海底生物绿洲(如海底热泉和甲烷冷泉)的生物混在一起。这些深海生态系统的重要性让鲸落显得尤其迷人。海底微生物消耗甲烷——一种温室气体,并提供最终维持鱼类种群的生物量。劳斯的团队在监测“蓓蕾”附近的一些栖息地,研究它们之间如何建立连接,以及鲸落、冷泉等深海绿洲会如何影响生物演化。

"蓓蕾"鲸落的油画。图片来源:Tanya Young

科学家在鲸落里观察到了其他地方观察不到的生物,食骨蠕虫就是其一。西方学院的生物学家莎娜·戈弗雷迪(Shana Goffredi)的团队首次详细研究了蒙特利峡谷的一次鲸落里的食骨蠕虫。从那以后,她带领了几个研究项目,研究这种蠕虫的遗传信息和奇异的生活方式。来鲸落的第一批食腐动物吃鲸的肉。“任何东西都可以利用它的肉,”戈弗雷迪不屑地说。Osedax——在拉丁语里是“食骨”的意思——“只依赖于鲸骨这种极其奇怪的食物。”

食骨蠕虫是种奇怪的生物。它们自由漂浮的幼虫附在骨头的外层,在水中筛选出一种特定类型的细菌——海洋螺菌(Oceanospirillales),将其在体内培养。正如在海底热泉发现的管型蠕虫一样,食骨蠕虫没有口腔和肠道;它们的共生伙伴对它们的生存至关重要。虽然目前尚不清楚,但科学家们认为,由海洋螺菌制成的酶可以降解骨骼内的胶原蛋白和胆固醇,为自己和宿主蠕虫提供养分。

食骨蠕虫。图片来源: Yoshihiro FUJIWARA/JAMSTEC

除了食骨蠕虫,科学家们发现了更多仅在鲸尸体上发现的物种,包括吃细菌的多鳞虫科和食骨的软体动物,这些生物间的巧妙合作使它们能够从坚硬的骨骼中提取能量。

食骨蠕虫的出现对“蓓蕾”的长期前景而言不是好消息。“它们加速了鲸的降解,”戈弗雷迪说,“本质上来说,它们在破坏自己的基质——在里面移动,酸化它——也就是说它们在吃自己的家。但这是有道理的,因为它们的生命如此短暂,必须及时行乐。”

还未消失的鲸

尽管如此,在2018年,我第二次探访“蓓蕾”时,它的骨架却出奇的完好。

施密特海洋研究所组织了“后院深度”考察,十几名研究员乘坐科考船“福克”号出海,本次考察旨在探索一些南加州的由化学作用形成的深海生态系统。这一次,除了观看来自ROV的视频之外,我们还笨拙地对一位直播观众讲述探索过程。

当“蓓蕾”的巨大眼眶进入我们的视野时,我松了口气——她依然坚定地斜躺在原地。然而,就如一个许久不见的朋友,她已经变了。盲鳗不见了,鲜活的橙、黄色的微生物群也消失了。只剩下一层薄薄的白色粉尘,提醒着人们昔日的美好时光。

在“蓓蕾”的骨架上,食骨蠕虫和其他环节动物懒洋洋地爬行着,它们黏糊糊的残留物形成了黑色、交错的管道。ROV的操纵者使用机械手臂收集了一块椎间盘,然后,在“福克”号的实验室里,劳斯的团队从骨头中挑出生物。与此同时,圣迭戈的灯光在远处闪耀。

图片来源:Bernard Lee

鲸落能维持多久?最终,像食骨蠕虫这样的生物将摧毁鲸的大部分骨架。在一个叫“沉积”的过程中,沉入水中的颗粒会掩埋鲸的残余部分。在研究蒙特利峡谷的鲸落时,劳斯和他的同事们预计,一般鲸尸体周围的绿洲可能会持续数十年,但劳斯也相信,有些会在更短或更长的时间内消失。他认为“蓓蕾”所在的海底的沉积速度较慢,再加上这些食骨蠕虫似乎很懒、挖得很缓慢,也许等到“蓓蕾”的所有痕迹消失,还需要半个世纪甚至更久。

目前没有具体的探访“蓓蕾”的计划,可是劳斯确信以后还有机会能见到她。(许多生物学家都热衷于探访她。)与此同时,他们上次见到“蓓蕾”时,她的椎骨在海底形成了尖锐的海岬,虽然只有几十厘米高,但那是数千米内的最高点。毛茸茸的粉红色海葵在山峰上摇曳着,预示着这里在未来将成为一个珊瑚礁——动物和珊瑚可以沐浴在这里的水流中,在水流中捕捉食物。(编辑:EON)

The End

发布于2019-03-24, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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Jeffrey Marlow

哈佛大学地理生物学家,他研究极端环境中的复杂微生物群落。

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