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《深海有光：探索生物发光奥秘的生命之旅》

[美]伊迪丝·威德 著

郑昕远 译

中信出版集团出版

关于深海，我们的了解甚至不及火星。这个被错误描述为“亘古黑暗”的世界，时时刻刻都有“灯光秀”上演。甲藻、珊瑚、水母、磷虾……还有被误传为“北海巨妖”的大王乌贼，都在用光的语言编织生命的戏码。

伊迪丝·威德从小就梦想成为海洋生物学家，一次意外导致的短暂性失明经历让她对光产生了特殊的情感。在那之后的50多年来，她越发着迷于海洋深处闪现的神秘光芒，一次又一次回到深海，只为解开生物发光的谜团——

在阳光照射不到的深海，光意味着什么？在没有庇护的黑暗里，生物如何逃避天敌、吸引伴侣？那些我们闻所未闻的海洋生物，如何借着光的语言生存？

>>内文选读：

古时的水手们将许多可怕的海怪故事代代相传，一壶壶烈酒下肚，海怪的个头与凶残程度随之剧增。在所有海怪中，最著名的当数挪威人口中的北海巨妖“Kraken”，它是水手们心中骇人的泰坦。在他们的描述中，北海巨妖是一只遮天蔽日的多臂怪兽，漂浮在海面时甚至会被误认作岛屿。它凶险而致命，常常导致水手连人带船一同埋葬在海洋坟墓。如今我们终于明白，水手们描述的正是大王乌贼。

科学界曾对这些早期描述存有诸多怀疑，但在1861年，一艘法国军舰在加那利群岛附近作业时偶然撞见了这样一只庞然大物。它显然已奄奄一息，但海员们不愿冒任何风险，又补上几枪将其彻底了结，最后用绳子拖上军舰。这头巨兽在自身重量的压迫下被鱼线割断身体，导致多臂的头端掉回了海里。

不过，他们还是画出了一幅草图，并设法将尾端捞起证实自己的说法。这些发现足够支撑其发表于法国科学院的论文。著名作家儒勒·凡尔纳看到了这份报告，将其纳入了小说《海底两万里》，呈现为与北海巨妖“Kraken”的血腥战斗，更加烘托了大王乌贼传说的恐怖。

▲潜水器前壮观的生物发光：好似独立日的烟花！（作者供图）

科幻小说家们再也找不到更吓人的异形生物了——北海巨妖不仅拥有八条肌肉发达的腕足和两条超长触手（看起来都是从巨大的圆锥形头部长出来的），还长着一个鹦鹉般尖利的喙状嘴。锯齿状的吸盘可以刺穿并锁定黏糊糊的猎物，喷射推进系统则可正反双向使用，蓝色的血液在三颗健硕的心脏中流淌，眼睛足有人类头颅那样大。

人从小就对尺寸巨大的事物兴趣浓厚，大恐龙、大机器、大鲨鱼等等都让孩子们痴迷不已。或许在生命中最具想象力的年龄，自然会将一切都想象得比自己大。海洋科学家也对巨型生物颇感兴趣，除了因为它们很酷，还因为它们与深海中的大部分生命极为不同。对于异常硕大的生命形式而言，最明显的问题是，它们如何在食物稀缺的深海觅得足以支撑其体形的营养物质呢？

深海巨兽涵盖一系列异常丰富的物种，例如巨型等足目这类甲壳动物（好似Tonka玩具卡车一般大的潮虫），蟹爪张开逾12英尺的巨螯蟹（Japanese spider crab），以及与大众甲壳虫汽车一样长的七腕章鱼。（只有雌性才会长到这么大。雄性则小得多，却有另一种不同寻常的性修饰：它的八条腕足中有一条专为性活动打造，整齐地盘绕在右眼下方的一个囊中。）除此之外还有可达24英尺长的格陵兰睡鲨（Greenland shark），硬骨鱼中身长居首、最长26英尺的皇带鱼（giant oarfish），少说也有43英尺长的大王乌贼，以及众多巨型水母，其中包括澳大利亚岸边海底峡谷中发现的管水母，据说那是有记录以来最长的海洋生物，足足有150英尺。

有些巨兽生活在海底或靠近海底的区域，食物从上方落下聚集于此，形成了相比于中层海域更丰富的营养环境。等足目生物、巨螯蟹等清道夫便以降落海底的尸体与有机物为食。食物充足时，它们会茁壮生长；而当食物匮乏时，它们会调整新陈代谢以抵御长时间饥饿。在食物匮乏的情况下，若能维持几周甚至是几个月不进食，将会获得巨大的生存优势。

▲发光吸盘章鱼（十字蛸）（作者供图）

格陵兰睡鲨也采取了相似策略，它们在海底缓慢游弋，既吃活鱼也食尸骸，包括海豹、驼鹿和驯鹿。只要不停止生长，那么活得愈久，体形也就愈大。巨螯蟹的寿命可以长达一个世纪，而根据碳定年法推算，格陵兰睡鲨能存活四百年以上。因此除了尺寸以外，它们的寿命同样令人震惊，表明此时此刻深海中游弋的巨兽在当年“五月花号”起航时就已存在了！

但即使在这众多奇形怪状的巨型生物中，大王乌贼也算一个异类。首先说说年龄：一只动物需要花上多久才能长到四层楼高？乌贼的寿命通常很短，只有三五年，而生长速度极快。有学者根据大王乌贼平衡石（相当于人类内耳的平衡器官）的日生长轮推测，大王乌贼仅需约一年半的时间即可达到成年体形，也就是每两个半星期它的体形就会翻一倍。

然而，大王乌贼其实并不像大多数乌贼那般留下日生长轮，而是每次进食后产生生长轮。平衡石的碳测年表明其寿命不超过14年，这样算来，其生长速度便合理得多，但在食物匮乏的环境中也够了不起的了，更遑论大王乌贼还遭受着进化所致的怪癖限制，注定不能胡吃海塞。

平衡取舍的案例在生物进化过程中比比皆是，常常会为生物带来某些根本性缺陷，这源于对现存系统逐步改进时忽略了整体层面的设计。举例而言，每年有成千上万人死于呛食窒息，正是由于呼吸与进食共用一个通道。鱿鱼面临另一种窒息危险——它们的大脑形状好似甜甜圈，咽喉则位于中心小孔，一口吞太多可能会导致大脑受损。

从大王乌贼尸体的胃内容物来看，它们以鱼类与其他乌贼为生，这意味着其食物来源相当集中，必须耗费能量进行追捕。如果捕获猎物后只能小口啃咬，大王乌贼就要面临获取食物成本与回报不对等的严峻问题。正因如此，学界对于大王乌贼究竟是主动猎杀还是被动浮游坐等食物始终争论不休。

▲礁环冠水母的发光防盗警报

眼睛是这些巨型乌贼最醒目的特征之一，尤其是将其与天敌抹香鲸相比较：后者的眼睛与台球一般大，近距离看已令人印象深刻，但大王乌贼的眼睛还要大出五倍，尺寸超过篮球！考虑到此等感觉器官的代谢成本极为高昂，视觉显然在大王乌贼的生存中起到了关键作用，或许是检测生物发光定位猎物，或许是躲避捕食者，又或许兼具两种功能。

一种假设是，大眼睛可帮助大王乌贼逃脱抹香鲸的猎捕。尽管我们曾在抹香鲸的皮肤上看到大王乌贼留下的吸痕，证明乌贼并非毫无抵抗之力，但抹香鲸肚子里发现的大量大王乌贼嘴表明捕食者占据绝对优势。

齿鲸通过声音反射定位猎物，而乌贼应是依靠硕大的眼睛探测鲸游过生物发光“雷区”时激发的弓形光波而逃过劫难。这种情况下，眼睛的硕大尺寸便说得通了。如果它们能够对潜在攻击发出警告，为乌贼争取时间躲避天敌，那么这种敏锐性的提升便与生存直接相关。

据推测，大眼睛在探测大型猎物行动与聚焦生物发光防盗警报方面同样极具价值。但如果不能直接观察，我们要如何验证这些假设呢？

大王乌贼体形巨大而行踪诡谲，无怪乎让人类寻觅追踪如此之久。在自然栖息地将其拍摄下来已成为自然摄影的圣杯，人类为此付出了诸多努力，包括1997年和1999年新西兰附近的两次大型跨国考察活动，却无一例外全部失败。最终，许多成片都只好以首席科学家站在船头仰望夕阳收尾，以旁白对科学探索的波折进行感人至深的美言。

而后，由于所需资金过于高昂，大王乌贼探寻任务直到2004年才重获资金支持，重整旗鼓。这一次，日本乌贼学者洼寺恒己在深海栖息地抓拍到一张大王乌贼的静态图像。他在带饵的渔线上装了一台照相机，每30秒拍一张照片。3年来，他一直乘坐日本渔船出海，赶往他认为可能存在大王乌贼的海域。他最终成功捕捉到的图像是一系列的静像，一只大王乌贼在2952英尺深的地方攻击鱼饵。

▲大王乌贼的近距离特写， 显示了它拉丝铝般的神奇色彩以及硕大的眼睛（供图：NHK/ NEP/Discovery Channel）

这些图像一经公布便激起民众的热烈回应，日本广播协会NHK在探索频道的协助下迈出了野心勃勃的一步：为在自然栖息地拍摄大王乌贼提供资助。而我也因海中之眼项目的成功，参与了这次历史性的探险任务。

>>作者简介

伊迪丝·威德，美国加州大学圣巴巴拉分校神经生物学博士，海洋学家，海洋生物学家，海洋研究与保护协会（ORCA）联合创始人，麦克阿瑟“天才”奖获得者。

威德结合实验室研究和创新技术，致力于发现、观察深海发光生物，探索生物发光现象的意义。她多次参与设计、改进潜水装备和工具，利用自己设计的隐形摄像机等设备初步实现了对海洋环境的无干扰观察。2012年，威德更是利用自己研发的技术，拍摄到了自然栖息状态下大王乌贼的珍贵影像，引发了公众对深海生物的兴趣。