Science

植物&动物 | 生态&环境 | 大脑&行为 | 健康 | 技术 | 科学&政策 | 进化 | 古生物学 | 细胞 | 分子 | 基因&蛋白 | 遗传&发育 | 生物化学 | 生物物理 | 免疫 | 人物&事件 | 微生物学 |
当前位置: Science » 生态&环境 » Science:探索珊瑚礁世界

Science:探索珊瑚礁世界

摘要 : 时间回溯至1986年,从专科学校辍学的19岁男孩Richard Pyle为了追逐一条身上有着红色虎纹的粉色小鱼,他下潜至帕劳共和国附近一片水域的75米深处,当时他觉得自己很难呼吸。

 

时间回溯至1986年,从专科学校辍学的19岁男孩Richard Pyle为了追逐一条身上有着红色虎纹的粉色小鱼,他下潜至帕劳共和国附近一片水域的75米深处,当时他觉得自己很难呼吸。他携带的压力表显示水中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者不会到达如此深度,Pyle相信这条鱼应该是科学上的新物种。他把鱼打入网中,然后向上游去。

在游至55米水深时,他完全无法呼吸。压力计上的指针明显被卡主,直接跳到“零”。Pyle做了一个火箭式俯冲上升,猛呼了一口气,这样不会让他的肺膨胀到爆炸。当划开水面时,他已经眼冒金星,这是暂时丧失意识的一种表现。他大口地呼吸了几次,然后设法对渔船上等待的一位著名鱼类学者喊道:“Jack,看看这条鱼!”

由于Pyle上升速度过快,他血液和身体组织中的氮气气泡猛增,撕裂了肌肉和神经。这使他产生了减压病,又因为治疗延迟导致病情加重。当天晚上,他就瘫痪了,不能控制自己的手臂、腿或膀胱。

那么,那条鱼呢?它并非科学上的新物种:鱼类学家、美国夏威夷州火奴鲁鲁主教博物馆的John E. "Jack" Randall已经收集了该物种,并对它做了描述和命名。

然而,30年后回顾这件事,Pyle的言语中并没有一丝讽刺意味:“那是我生命中最美好的一天。我生活中所有的美好都可以追溯到那一天。”

当然,接下来的30天,他是在减压室中度过的,经过数周康复训练他才可以重新控制四肢,而且用拐杖走路超过1年。为了获得健康保险,他重新注册了夏威夷大学。在那里,他开始跟着导师Randall攻读鱼类学专业博士学位,随后到主教博物馆工作。减压病把他带到了技术潜水的新世界,他成为携带呼吸器潜水的一名先锋,并利用这一技术到达一次比一次更大的深度。

“暮光地带”

今天,Pyle仍然在主教博物馆工作,是一名动物学家、数据库协调官和潜水安全教官。但他在海洋学领域的影响远超过这些头衔所赋予的意义。他在探索神秘、昏暗的珊瑚礁栖息地领域占有一席之地,那是水下30~150米深处的空间,他称其为“暮光地带”。

由于浅礁拥有色彩艳丽的硬珊瑚和鱼类,它们往往会得到科学家、自然保护学家和公众的最高关注。然而,对更深栖息地(技术上被称作中光度珊瑚生态系统)的大量研究出现地却比较晚,它们可能为那些因为污染、过渡渔业或全球变暖而从浅礁生态系统中被排挤出的物种“难民”提供了避难所。统治中光度地带的软珊瑚由各种不同颜色的群落构成,它们包括隆头鱼、鲽鱼小热带鱼、软体动物、甲壳类动物以及其他海洋生物。其中一些同时生活在深水和潜水栖息地中,而另一些则更喜欢深水或浅水。

澳大利亚布里斯班昆士兰大学学者Pim Bongaerts说,Pyle“是真正意义上第一位将科学界和普通公众的注意力转移到深海珊瑚礁的人”。Pyle帮助开发阿勒探索暮光地带珊瑚礁所必须的潜水设备,他已经在那里发现了100多种新鱼类物种,不过他推测那里仍有2000多种珊瑚礁鱼类物种等待发现。驱动他的是时间上的紧迫性,他希望在气候变化和过度渔业等人类活动长期影响导致物种消失之前,建立世界“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。“我们刚开始理解有什么在那里生活,但我们并不知道它们如何进食、相互之间如何互动以及如何繁衍。”Pyle说。例如,浅海珊瑚礁可以由光合作用维持,但研究人员仍不完全了解是什么能量在维持那些微光生态系统。“与我们对浅海珊瑚礁的了解相比,深海珊瑚礁的一切都带着问号。”

探索深蓝

4名潜水员全副武装:带着面罩、传话筒、弧形软管、阀门、计算机显示器和多个储存器的他们看起来有点像“机器人”。太平洋洋心的波浪舔舐着他们乘坐的小船,颠簸着驶向约6公里外的一处环礁,该环礁距离火奴鲁鲁西北部有一个多星期的航程。去年春季,科学家乘坐美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的科考船Hiialakai进行了25天的海上航行,他们是其中的一个小组,目标是下潜至夏威夷群岛东北部的帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区周围2000公里内的浅滩和环礁下方做研究。

他们的装备与昔日Pyle在其灾难性大学时代潜水中所用的标准水下呼吸器不可同日而语。他们佩戴的水下呼吸器可以循环潜水者的空气,极大地提升了可在水下停留的时间。正是这种技术使得暮光地带的珊瑚礁向科学家敞开了探索的大门。那些珊瑚礁超出了普通水下呼吸装置能够到达的安全范围,而相关探索对操作起来十分昂贵的潜艇和远程遥控设备来说又过于复杂。

视线中看不到陆地抑或海洋,周围全是深蓝。3名潜水员穿着潜水服、戴着头盔和手套,在太阳下发着汗,为即将袭来的寒冷做准备,当他们在深潜中穿过温跃层时,海水可能会达到10℃。潜水员们跃入水中后,便要用尽可能快的速度下潜。考虑到船上日程的紧张和上游过程中需要两个多小时进行减压,他们在水下100米处时仅有20分钟研究珊瑚礁。

沐浴在阳光中的五颜六色的造礁石珊瑚统治着30米以上的浅海层。这些是熟悉的珊瑚礁,由在其钙质骨骼中耕种共生藻类的微小寄生动物构建而成,会形成堆状、树枝状、手指状、盘状等形态。近期,研究人员发现这些石质珊瑚礁比预料的更深。例如,Pyle带领16名研究人员构成的团队对夏威夷群岛的造礁石珊瑚礁进行了评估,相关成果于2016年10月发表,该研究称在毛伊岛和考艾岛水深70~90米处发现了大面积珊瑚园。

当天,在一个环礁附近,潜水员一直深潜到周围的海水变成靛蓝色。在暮光地带,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、风扇、羽毛和成簇的鞭状物。在昏暗的光线下,它们的轮廓有些阴暗,但潜水员的电筒却让它们呈现出真正的色彩——像彩虹一样明媚鲜艳、五颜六色。

神奇时刻

是什么让科学家潜至如此深度?“并不是寻找的过程令人激动。”Pyle说,“是发现让人激动。当我看见一条从未有人见过的鱼时,那是一个神奇的时刻。”

Pyle是第四代夏威夷人,从孩提时代起,他就一直对鱼非常痴迷,而且这种兴趣并没有随着时间的发展被冲淡。去年6月5日,25天的海上航程行进了一半,当Pyle在库雷环礁岛附近的海底搜寻时,一条粉色和黄色相间的长鲈吸引了他的注意力。Pyle将它打入网中带上了岸,他的激动之情像涟漪一样在船上荡漾开来,船上的科学家纷纷“围观”这个发现。.第二天,深潜伙伴Brian Greene发现这条雌鱼开始诞育后代。“这是我见证的最令人激动的发现之一。”鱼类物种收集者、火奴鲁鲁海洋探索学会主任Greene说。

现在,Pyle已经成为圈子里一位为人所知的专家:他已经在出版物中为20多个物种命名,而且还有20多种新物种正在研究中。他是从1895年开始为科学动物命名的机构——国际动物命名委员会(ICZN)的委员。英国伦敦自然历史博物馆的Ellinor Michel说,他鱼类分类学知识渊博,并能利用数据库专业技能推动该机构现代化。她说,Pyle是ICZN在线开放获取注册库“动物库”背后的“设计师和规划者”。据悉,动物库旨在存储已得到命名的动物,目前它有超过17.5万个名字,相当于总命名的约10%。

对于上面的那条小鱼,Pyle及其同事有产生了一个想法。当它在2016年12月发表时,他们将其命名为拟姬鮨属·奥巴马,以表达对前总统巴拉克·奥巴马的尊敬,因为奥巴马做出了将帕帕哈瑙莫夸基亚国家海洋保护区扩大至原来4倍的决策,使其成为世界上最大的海洋保护区。

上岸后,Pyle喜欢向听众生动地描绘暮光世界。2008年,他在法国巴黎参加一次晚宴时,这种热情又一次毫无保留地暴发了,他描述了在帕劳群岛水下120米处时一大群蓝色的小热带鱼像闪闪发光的钻石一样游过。讲到某一处,坐在他旁边的人举手示意发言。“我必须打断你。”哈佛大学进化生物学家Edward O. Wilson 说,“坐在一位真正的博物学家旁边是多么荣幸呀!”

原文链接:

Naturalist Richard Pyle explores the mysterious, dimly lit realm of deep coral reefs

原文摘要:

Back in 1986, 19-year-old college dropout Richard Pyle was 75 meters deep in the clear waters off Palau, pursuing a small pink fish with red tiger stripes, when he noticed it seemed hard to breathe. His pressure gauge showed plenty of air in his scuba tank, and at this depth, far below wher most scuba divers dare to venture, Pyle was certain the fish would be a species new to science. He caught the fish in his net, then headed up

来源: Science 浏览次数:0

我们欢迎生命科学领域研究成果、行业信息、翻译原创、实验技术、采访约稿。-->投稿

RSS订阅 | 生物帮 | 粤ICP备11050685号-3 ©2011-2014 生物帮 Science  All rights reserved.