來自深海的訪客_風聞
新发现杂志-《新发现》杂志官方账号-2022-06-09 09:01
在法國佈雷斯特海洋館,很多人生平第一次看到來自海洋深處的活物。但這些生物究竟是如何打撈上來的呢?

為了重現海底深處的巨大壓強,研究人員特製了兩個水族箱,圖為其中之一。
上圖的裝置實在其貌不揚,看上去像是一台開着袖珍窗口的巨型洗衣機 。透過小窗可以看到一小羣白化的蝦在一圈苔 蘚周圍上竄下跳;隔壁的水族箱裏,幾隻潔白如雪的螃蟹打着小盹兒。這景象看似平常,卻不啻一項世所罕見的科技壯舉:映入眼簾的深海熱泉蝦Mirocaris fortunata和深海熱泉蟹Segonzacia mesatlantica可不會出現在你常去的超市裏,它們都來自地球上最險惡且最不為人知的地方——深海熱泉,即由海底火山供能的熱泉。了不起的科學家首次將那裏的生物完好無恙地打撈上來,養在佈雷斯特海洋館裏,方便研究的同時,也作展示之用。這項史詩般的科學工程起源於13年前在日本舉行的一次海洋學大會。當時,來自巴黎第六大學、法國海洋開發研究院(IFREMER)和佈雷斯特海洋館的科學家聚集一堂,討論間,大家不由想到,如果能把潛水機器人拍下的某些深海生物活體展現給大眾觀賞,那該有多好啊!粗看起來這也最多就是一個夢想而已。因為將深海中的動物打撈上岸,對其屍體進行研究,這很容易辦到;然而,想要維持它們的生命,那就是另外一回事了。雖然研究所用的增壓箱可在幾小時甚至幾天內確保那些海底生物無虞,但這些生物最終還是劫數難逃。

深海蝦類的眼睛退化得很厲害,而外殼上的一些小硬片很有可能是它們的熱量探測器。
小小蝦米揹負四人的重量
問題在於壓力差。生活在海平面下1800米的生物,其每平方釐米體表要承受 重達180千克的重量!對於一隻蝦來説,這就如同有四個強壯的成年男子一直站在它背上……但如同所有其他深海物種一樣,“此類生物已適應了巨大的壓強”,巴黎第六大學極限環境適應研究團隊(Amex)負責人布魯斯·希利托(Bruce Shillito)解釋説,“如果把它們撈出海面,在壓強僅為1千克/平方釐米的環境下,它們的身體就變得不堪一擊,如蛋白質將變形而無法維持正常的機能,細胞膜也會千瘡百孔……”簡而言之,將深海物種撈上海面時稍有不慎,就會導致它們抽搐痙攣,最終死路一條。有些魚類甚至會由內而外被生生撕裂!
故此,海洋館組織的捕撈行動並不輕鬆。首先,要設計出一款可製造180個大氣壓的水族箱,這樣才能讓蝦兵蟹將們賓至如歸。研究人員因此將工作所用的增壓水箱改造成重達600千克的不鏽鋼增壓缸!其次,由於房客將在那裏逗留好一段時間,還需要給它們餵食,所以水缸裏配備了一根垂直管道,其間安有兩個閥門,形成一個過渡艙,這樣,無需降低內部壓強,就可以完成餵食工作。水缸的邊窗採用能承受幾百噸重壓力的聚甲基丙烯酸甲脂材質製造,也就是常見的高透明度有機玻璃,透過它,參觀者便可欣賞到裏面的生物。
在工程師設計水族箱的同時,研究人員也沒閒着,他們負責尋找水族箱未來的房客。2011年7月,法國海洋開發研究院最大的海洋科考船“有何不可?”號駛抵葡萄牙外海亞速羣島某海域,大西洋洋中脊上方。海面30℃的水温還是很宜人的,然而越往下,越接近地獄,因為海底是一座不斷噴射有毒氣體的火山……那裏終年暗無天日,壓力巨大,幾釐米的距離就能讓温度從2℃拔高到350℃!研究人員就是要在這種末日般的惡劣環境中,藉助遙控機器人,讓獵物浮上水面。

Victor 6000是法國海洋開發研究院的潛水機器人。它能在6000米深的海底作業,並配有用於採集深海動物的“吸嘴”。
意外的釣蟹誘餌
鑑於此次行動沒有陳例可循,整個團隊都格外謹慎,僅把目標鎖定在較為強壯的甲殼類物種上,因為這類動物的抗減壓能力通常要比魚類強。然而,用機器人的機械手抓一隻蝦或螃蟹的難度就好比用筷子抓住一隻在空中亂飛的蒼蠅!研究人員只能另想辦法。他們發明了一款“吸蝦器”(見下方照片):一根水管,一個水泵,還有一個小桶用於收容吸進來的小蝦小蟹。而捕捉螃蟹就要用到蟹簍了,那是一個擱在水底,用誘餌吸引獵物的陷阱裝置。但是到底用什麼誘餌吸引螃蟹呢?深海螃蟹到底喜歡吃什麼呢?“我們把船上的廚房翻了個底朝天!只要是能找到的食物,不論是魚還是肉,甚至罐頭肉醬都逐一被用來嘗試!”團隊成員朱麗葉·拉沃(Juliette Ravaux)介紹道,“知道最理想的誘餌是什麼嗎?居然是經過特殊處理的生牛肉!我把生牛肉放在太陽底下曬了幾小時,因為味道難聞,大家都討厭死我了,但是深海螃蟹卻對此情有獨鍾!”
捕撈行動收穫頗豐——12只螃蟹、300只蝦,但必須立馬把它們放入高壓艙,這樣,它們才能儘快從壓力差造成的苦痛中恢復過來。然而,在返回佈雷斯特海洋館那長達3個月的旅程中,每週至少要打開高壓艙一次(高壓艙在此期間被短暫降壓),以對它們進行餵食。所以最後只有3只螃蟹和100只蝦通過了嚴峻的考驗,存活了下來。而這些倖存者一踏入水族館,就被請入為它們度身定做的“深海寶盒”中享清福去了。


研 究人員在水下1800米大西洋中脊深海熱泉附近(左圖)捕獲了一批蝦蟹。為了抓蝦,他們用了右圖的“吸蝦器”。
下一個目標:魚類?
佈雷斯特海洋館的塞麗娜·利雷(Celine Liret)興奮地表示:“有了這個裝置,研究人員就可以對此類動物進行長期研究。如觀察它們的行為方式,瞭解它們一次會產多少卵、生命週期有多長,從而記錄下許多以前不可能得到的數據。”布魯斯·希利托舉了一個簡單的例子:“我們已經發現維持‘深海寶盒’裏的温度梯度至關重要。如果整個水體都是一個温度,蝦類就會死亡。因為它們存活所需的水是極冷的,但是又需要有幾處‘熱點’。很正常,它們所處的自然環境就是這樣的!”
研究團隊已經想好了下一步計劃,那就是捕撈其他深海動物上岸,如奇形怪狀的魚、大型軟體動物、發光生物等。由於這些動物身體更脆弱,因此要研發一種新材料,以維持它們從深海到陳列室這段漫長旅程中的“壓力鏈”。但願有一天,人人都有機會近距離觀察到鮮活的巨烏賊。

在黑暗的海底,某些動物體內完全沒有色素,就像這隻慘白的螃蟹。
