[提要]潜水员潜到一百八十英尺海下,这儿的景象同浅海域里迥然不同:深海植物绚丽多彩、形态各异,生长习性奇特,原因何在,本文作了解释。(请参见本刊1983年第12期封四照片)
在红海一百英尺下的一个珊瑚礁旁,我们稍作停顿并在开始下潜进入深水珊瑚栖息地之前,最后一次检查了潜水用具和照相器材。下潜中,我瞥了一眼潜水运动员用的深度计;指针渐渐接近并超过了标在一百四十英尺处的红色危险界限。最后指针在刻度盘的尽头展平。与此同时,我们仍在继续下潜中依靠专业用深度计监测我们的潜进,直到接近一百八十英尺。这个深度大大超出了使用水下呼吸器工作的业余潜水员的安全极限。在此深度里我们每待一分钟,血液中就会有更多的氮由于压力而分解。
我们已把喧闹的珊瑚礁群远远留在我们上面,这毕生长在西奈半岛一端阳光普照的浅水域里的珊瑚礁群十分茂盛。在我们下潜到二百英尺的路上,看到了许多在前次下潜中就已经发现了的深海珊瑚礁群。靠近水面的水中,游弋着数不清的色彩绚丽的鱼儿;水下六十英尺左右,潜水员耳畔充满着褐虾突然发出的噼啪声响、正在一点点啃晈珊瑚礁的鹦嘴鱼的连续不断的嘎吱声以及海浪撞击珊瑚礁后产生出的一股股湍流。但是,到了二百英尺,几乎看不见一条鱼。我们被一种宁静气氛所包绕,这种宁静只是被我们潜水调节器发出的嘶嘶声和随着有规律的呼吸急促向上腾升的串串水泡打破。
携带的氧气不允许我们在二百英尺水下待二十分钟以上,而在这个地方,几乎每一眼都能看到新奇的景色。植物很稀少而且相互间距离十分之远,有时连一棵也很难发现。不仅如此,我们所遇见的深水中的珊瑚也是我们过去从未见到的。棍状珊瑚纯白色的肉茎从岩石般的连接物笔直向上伸展,梢端在约三英尺的高度突然朝一旁弯曲;紫红色呈叉枝状的扇形珊瑚存时孤零零一棵矗立在那儿,而有时则群集在一起。齐腰高的植丛一簇一簇长在从沙坡上裸露出来的石岛上。珊瑚体——带着伸展着的触角的珊瑚虫——蔓延覆盖在紫红色肉茎上,给这些珊瑚丛状物这样一种外表:迷人的小精灵森林覆盖着活龙活现的雪花。
另有其他一些深水珊瑚,沿底部朝一定距离舒伸出其柔软的绿色和褐色的茎臂,直到弯曲——仅一次而已——然后变成两只完美无缺的对称臂膊,不时,我们会碰巧遇上一座日渐稀少的黑色树状珊瑚。全世界数量曾经相当大的黑珊瑚被那些嗜钱如命的潜水者大批毁坏,他们寻求珊瑚那宝石般的骨骼,这些骨骼经雕刻、磨光,可以制成价值极高的珠宝饰物。
为什么这个深度里的生命同靠近水面的显著不同?答案中很重要的一部分就像光亮本身那样简单。随着不断深潜,我们头上的水滤去了更多的阳光,特别是那些在光谱中处于红的部分的光。在通过红海水晶般清澈的水时所受影响最小的光波长,是我们在光谱上看到的蓝色光。我们头上的海水就像是一个庞大的蓝色过滤器,发出可怕的青绿色,将处于二百英尺水下的我们团团笼罩。
尽管所有的蓝色光对人类来说具有吸引力,但对大多数植物来讲,却没有多大用处。绝大部分叶绿素——植物中的绿色素,依赖光谱中红色光所携带的能量来驱动它们的光合机器,因而,随着水下的光亮由于水深不断变得暗淡并明显变蓝,植物也就愈来愈难以获得生存所必需的能量。
直接长在水面下光线充足水域里繁茂的绿色海藻,在水下大约三十英尺处变得又少又小。这些浅水植物被其他一些能够利用除叶绿素以外其他不同色素来获取光合作用所需宝贵光亮的植物所取代。它们是一些黄色、橙色、红色和褐色的海藻。它们的色素能够获得水下残存的蓝色光,并将其能量传送到自身的光合作用系统中去。这种光合作用系统,使这些植物的生长范围扩大到水下一百英尺或更深一些。可是,甚至这些能够吃苦耐劳的植物种,在到了大约二百英尺深度时也不行了。在这个透光层的底部,所有依附植物都销声匿迹了。
如果不是植物作为食物循环链的开始,就不可能有以食植物为生的水下长期居住者,无论是栖息水底的或是自由游弋的。这样,一大部分浅水域鱼群就不能生存,而所有其他以此为生的鱼类也不复存在。这一地带没有专食珊瑚的鱼类,也许是深水珊瑚能够让它们的珊瑚虫从早到晚从保护壳体里伸出来进食的许多因素中的一个。
但是,深水珊瑚为什么同远远在它们之上的那些珊瑚礁的建造者如此大不相同呢?而且,为什么那些暗礁建造者就不能生活在这样深的水下?至少有一部分答案要归结于石质珊瑚的双重生活习性。科学家将珊瑚划为动物——同水母和海葵列为一类,对粗心大意的观察者来说,水母和海葵显而易见是动物。每个活泼的珊瑚虫身上都布满着用来诱捕经过其四周浮游生物的带刺的触须,接着,珊瑚虫就把捕捉到的小生物吞咽下去,这是一种不折不扣的动物行为。
那些把碳酸钙一层一层铺垫起来进而形成石头般珊瑚群体——珊瑚礁的浅水珊瑚,经过仔细观察,实际上是一种动植物的绝妙结合。在珊瑚动物内部生活并同其保持着互助互利共生关系的,是许多数不清的被称作黄绿色水藻的单细胞植物。这些透过半透明动物组织暴露在阳光下的海藻,直接在珊瑚礁中积极地进行光合作用。
和所有植物一样,黄绿色水藻需要二氧化碳和某种形式的氮来进行正常的生长活动;而同时,珊瑚也像其他所有动物一样,产生出二氧化碳和其他一些含有氮的废物。当独自生长的海洋植物必须费劲地从海水中获取二氧化碳和氮(二者在海水中一般比较稀少)的时候,黄绿色海藻则能直接从珊瑚组织中得到这些化合物。作为对这种慷慨恩赐的回报,海藻产生大量氧并将此回赠给珊瑚,和氧一起,还有其他各种复杂的有机化合物。在这些化合物中,有一种神秘的东西,能够帮助这些动物来分泌石灰质骨骼。尽管坚硬的珊瑚虫在离开它们的海藻后仍能生存一段时,但它们的骨骼却不能生长。没有这种叫做黄绿色水藻的植物,就不会有坚硬的珊瑚礁群。
所有这些,解释了我们在深潜中所见到的一些景象。下潜途中,我们还在一百八十英尺以下看到了一些硬珊瑚,这些珊瑚在形状上同它们在浅水域中的亲属们是很不一样的。在光线不足的更深一些水里,黄绿色水藻在获得足够能量来进行光合作用时遇到了麻烦。就像是为了迎合它们水藻伙伴的需要,处在光线暗淡水域里坚硬的珊瑚长成扁扁的像桌面那样的形状:从珊瑚礁平行向四周围伸延,从而尽可能地将更多的表面积显露在光亮之中。在二百英尺以下深度,黄绿色水藻死去了,所有坚硬的珊瑚也随之消失。
但也有其他珊瑚,像我们前面提到的有着白色肉茎的和紫红色呈叉枝状的那种,这些珊瑚并不含有黄绿色水藻,也不会变成坚硬的骨骼,这些珊瑚统治着深海域。软体珊瑚(Alcyonacea)在绿色、白色、黄色、桔红和大红色的阴影中构成了优雅别致的枝杈形群体。
还有角状珊瑚(Gorgonacea),它们为自己建造的骨骼中的蛋白质物质和我们毛发和指甲中的并没有多大不同。正是后一组珊瑚的亲属们,组成了深水珊瑚的绝大部分。
缺乏光亮,珊瑚究竟怎样去获得足够的营养物呢?对其中一些珊瑚所作的试验表明,这些珊瑚在捕捉海水浮游生物方面并非特别内行,许多迹象显示出,有时浮游生物即使已被成功地捕获,珊瑚也不能将其完全消化,在某些情形中根本没有消化!
一些研究者认为,这些珊瑚依靠大量可被部分消化的食物维持生命:海藻碎片、鱼类排泄物和其他一些不断从浅水域流淌下来的微小动物。如果愿意,你可以称这些东西为垃圾。这些细碎的残余物被海洋生物学家小心翼翼地收集起来,过秤、分析;他们还毕恭毕敬地称之为屑粒。
有机碎屑——这些在陆地上主要是由细菌、真菌(只有在很少情况下才被较高等动物种类)享用的东西)——对于珊瑚礁的生态系统却具有十分重大的意义,甚至连坚硬的珊瑚也被相信能从这些屑粒中摄取得到它们所需的滋养物质。
软体珊瑚说不定还有其他一些获得营养物的技能。相当一部分软体珊瑚浑身布满了多得难以计数的叫作微小长柔毛的微小指甲形凸状物,看上去就像电子扫描显微图中波斯长毛绒毯靠近时的景象。微小长柔毛用来增加软体珊瑚的体表面积并帮助从海水中直接获得稀少的已分解了的有机营养物。
更详尽的对深水珊瑚实地生活习性的考察,目前正由深海生物学家计划进行,他们将在潜水艇中从事这项工作。
[Science Digest,1983年]