书城科普读物认识海洋系列丛书:掀开大洋的盖头来
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第19章 海洋奇观与谜团(3)

鱼类通常都有趋光性。海底生物发光的另一个原因,就是用光来诱捕或猎取食物。鲼鲸鱼便是其中之一。它的头顶上有一个长着倒刺的“钓竿”,长度约为自己体长的12倍,“钓竿”的顶端有一盏可随意发出柠檬色、红色、蓝色和白色光的“灯笼”。它在水中摇来摆去,诱惑小鱼向它靠近。在小鱼还没弄清怎么回事时,它就一口把小鱼吞掉了。枪乌贼的手段也不差,它那15倍于体长的触角的触腕上,覆盖着既毒又黏的花蕾腺体,在海底闪闪发光,吸引着甚多的无辜者自投罗网。

海洋生物发光的原因还有一个更为普遍的功能——寻找同伴、引诱异性。美国加利福尼亚大学的生物学副教授莫林,曾经做过这样一个有趣的试验:把两条从海底捕获的电筒鱼带回实验室,将它们置入暗室里的相邻透明的水箱中,发现这两条鱼用迅速开闭发光器的方式互相打着信号。当莫林教授把一块黑色的木板置于两水箱之间时,这种闪光的“灯语”便立即停止了。

给海洋底部带来神奇光彩的远不止鱼类,早在18世纪中叶,法国的特夫因侯爵在海上探险途中,就曾从深海底打捞上一簇灌木状的发光珊瑚。当时,它正放射出比“20个火炬”还要明亮的火焰,把黑夜照得通明。为此,特夫因在航海记事上这样写道:“所有的珊瑚枝条上都在放射着灿烂夺目的光焰,它们忽明忽暗,变幻莫测,忽而由淡紫色变成深紫色,忽而由红色变成橙黄色,有时又由淡蓝色变成浓淡不同的绿色光焰最亮时,6米外的地方,报纸上最小的字都能看到。15分钟后,光焰熄灭了,而珊瑚全变成了枯枝。”

海底绝非暗无天日的世界,如果你置身海底,展现在你眼前的必定是一个群星璀璨的“天空”,闪耀着的“星星”,宛若一条生命的银河,装点着无垠的海底世界。

探险海底热泉

一条深海底的电筒鱼,在黑暗、冰冷、死一般静寂的海底,打着它那盏淡蓝色的长明灯,板着冷酷的面孔,慢慢地朝“阿尔文”号载人深潜器游来。它打量着这从未见过的不速之客,绕了“阿尔文”号深潜器一圈,从嘴里吐着气泡之后,又慢慢地离开了,消失在黑暗中。

这惊奇的一幕,破坏了深潜器内几位科学家的情绪,在1,500米的海底,太阳光线已无法照射到,水温只有2℃,而且越往下潜水温越低,眼见那只动作缓慢而又可怕电筒鱼的这番举动,不能不感到惊奇。然而,科学家们懂得科学的探索是极其严谨的,决不能受感情的影响,他们没有忘记寻找海底热泉的使命。

“阿尔文”号深潜器继续朝着北纬21度的东太平洋海底巨大的山脉驶去。这里,海更深了,“阿尔文”号不断地往下潜,2,000米,2,500米,最后潜到了2,700米深处。接着“阿尔文”号沿着海底山脉的峡谷行驶着。

海底热泉

绕过一道道山崖,跨过一条条沟谷,科学家们密切注视着前方,奇迹出现了,眼前是一幅令人瞠目结舌的奇特景象:海底耸立着大小不一的“烟囱”,大的直径约25米,高10米左右,正在冒着白烟和黑烟,还有一些高5~10米的是已不再冒烟的空心柱,周围海水温度骤然上升,成了热海水。科学家们意识到了,他们要找的海底热泉就在眼前。

紧张的科学研究工作开始了,准备工作是在兴奋的心情中完成的。“阿尔文”号具备能在高温的海水中作业的条件与优势。渐渐靠近“烟囱”,并由机械手把探温的温度计伸进“烟囱”里去,可谁也没想到,当他们拉出温度计时,嵌在上面的塑料管却早已熔化了,这不禁使他们倒吸了一口凉气。这时,他们才发现“烟囱”里冒出的竟是一股股超临界状态的高温热水,那“烟囱”里冒出的“白烟”温度高达400℃,“黑烟”的温度稍低,在2,700米深的海底达到1013.25×270百帕大气压,都远远超过了水的临界点。几个科学家惊奇地挤在仪器前,都想看看这令人难以置信的数字。他们借助灯光和各种现代化仪器,对这一壮观的海底热喷泉进行了周密的考察和研究。他们发现,这些热喷泉遍布长达几千米的海底,真像是一个烟囱林立的工业区。“阿尔文”号穿梭在这神奇的海底,因为海底漆黑一片,科学家们无法看到这绮丽的景象,只能凭借他们发达的思维,想象出一幅美丽的图景。他们逐一对“烟囱”进行分析,在每一个“烟囱”周围都堆积着从热泉中沉淀的物质,海底是一个热流奔涌的世界形成大小不一的热丘,而每一个地热丘都是一个地下热水的喷出点。

这一重大发现,使科学家们欣喜若狂,他们早已忘了已在海底工作了多少小时,还是一个劲地研究他们的对象。他们从不再“冒烟”的空心柱上取下标本进行分析,原来柱子是由硫化物、硫酸盐和少量的硅酸盐组成的。更为奇特的是,在喷出超临界点热水的喷出点附近,竟然还发现了珍奇的各种鱼、白蟹、大蛤和管栖蠕虫等海底生物,这使科学家们大为震惊。他们的这次探险,获得了巨大的成功,得到了极其珍贵的关于这一带海底热泉的第一手资料。这还是1979年春天的事。

此后,“阿尔文”号的科学家们又在1980年发现了一些热泉。有的热泉周围硫化矿物中的金属含量已达到了工业开采的要求,那些像被巨大的神斧劈开的大洋中脊的中央裂合地带,被认为是最富某金属硫化物的地带,只对这一地带的100多千米进行观察,热泉矿的数量与质量都大得惊人。从太平洋底采回的标本中含铁量为39%,含锰量也很高,同时还含有少量的钡、镍、铜、锌、汞等。在海底热泉的独特条件下,热力和巨大压力使沉积的金属硫化物、死浮游生物和其他海洋生物在几千年内就转化为石油。这很可能意味着在适当热力和压力下,石油是能够更新的。由于这些海底地壳内的热水活动相当激烈,使海底的玄武岩发热,海水接触到这些发热的玄武岩,因而就形成了热海水。

海底热泉的发现震撼着“阿尔文”号深潜器内的科学家们,在他们的心目中重新确立了一个崭新的观念:海底是一个热流奔涌的世界,一个沸腾的世界,人们将去开发这一宝贵的资源。

海底奇妙的声音

神秘莫测的海底,经常会发出各种各样奇妙的声音。其中除波浪翻腾、惊涛拍岸发出的鸣响,海底地震、火山活动而引发的喧嚣外,每当风云突变、天气异常或风暴来临,在不少海岛还会听到一阵阵有节奏的呜呜声响从海洋深处传来,好似闷雷滚动,一高一低,错落有致。有人说,这像是海猪在号叫,也有人说,这是沉放在海中的用以探测海流的报警器的鸣叫声。

可以发出击鼓般咚咚声的鼓鱼

美国著名生物学家罗杰·佩恩博士和夫人凯蒂,一次驾着小艇正在大西洋的百慕大群岛水域进行考察。当夜幕降临时,蓦地在水听器中听到从大洋深处传来一阵阵美妙的歌声,它节奏分明、抑扬顿挫、交替反复,很有规律,持续时间长达30分钟。这奇特的歌声,引起佩恩夫妇与许多生物学家探索的兴趣与热情,为了揭开这个奥秘,他们纷纷潜入海洋深处。

经多次探索发现,原来是座头鲸在引吭高歌。每当它从冬天泅游到热带水域繁殖地点后,便高兴地唱起这动人的情歌来,歌唱者均为雄性,而且这些歌声每年都有新的变化。生活在不同海域的座头鲸,唱着不同的歌曲,但乐谱的结构与变化规律却是相同的,这表明座头鲸的“作曲”才能是有其遗传性的。

在斯里兰卡东部海岸城市提卡洛亚附近的一个浅水海湾,每当月朗星稀的夜晚,人们轻轻荡着小舟在海面上游弋时,可以清晰地听到水下传来的乐曲声,吸引着很多游客前来欣赏。经电子仪器和闪光摄影仪以及回声探测器的周密调查,发现原来是栖身在海底泥土中的一些热带软体动物在晚间消化食物时发出的一种悠然自得的欢叫声,当这些声音传到水面,便成了一支支美妙的乐曲。

其实,许多海洋鱼类都有发声的本领,这也是鱼类生存的需要。鼓鱼发出击鼓般的咚咚声,是为了吓跑敌人;蟾鱼发出悠远的笛声,是在寻找配偶。在鱼类发出的声音中,有咯咯声、哼哼声、咳嗽声、呼哨声、尖叫声、磨牙声、搔抓声、鼓噪声等。据一些科学家分析,鱼类的声音,常常是由于鳔的振动和骨骼各部位的摩擦而发出来的。这些声音的用途主要是警告自己的同类,危险即将来临。当然,人们对鱼类发音的意义还不甚了解,无法完全判断它们发音是否都是传递某一信息,但利用发音的鱼类进行海战却早已有之。

引吭高歌的座头鲸

有一种能发出像人弹手指头声音的小虾,叫弹指虾。它们可以不分季节昼夜地发出强烈的弹指声音。在第二次世界大战期间,日本海军偷偷地把捕获的大量弹指虾移到美国一个军港附近,这些小虾发出震耳欲聋的声音,使美国水下听音设施处于瘫痪状态。日军巧妙地利用声音掩盖了潜水艇螺旋桨的击水声,急速靠近美军军港停泊码头,发射鱼雷袭击美军舰艇,然后安全撤离。

英美海军在大西洋与德国海军的激战中,德国海军曾在一些重要的航线上秘密地布设了许多新发明的音响水雷,这种水雷的特点是当舰船接近水雷时,发动机发出的音响声波会自动引爆水雷。德军自以为有这种水雷海中防线,任何船只也无法靠近,但出人意料的是,水雷常常被莫明其妙地引爆了,却一条舰船也不曾伤着。原来,音响水雷碰上了一种能发出一定频率音响的小虾,它们发出的声响引爆了水雷。

许多类似的事例引起了科学家们的关注,研究海洋动物的发声,已成为一门新兴的科学,相信在不久的将来,人们将更准确地分辨鱼类的发音,从而有效地利用它们。

海底的天外来客——星屑

深沉的海底世界,广袤无垠,它不仅有奔腾的激流、宏伟的火山、灼热的喷泉、神奇的生命和足以使全世界每一个人都成为百万富翁的惊人资源,而且还蕴藏着许多星际信息。比如某星球从宇宙中消失了,海洋便将这次事件记在那神秘的“记事本”上;月球上某一次火山喷发,从海底就能找到此迹象的凭据。海底拥有许多星际的不速之客,只是人们很难听懂那波涛的诉说罢了。

这星际的不速之客,便是星屑(或叫宇宙尘),对它的发现,可以追溯到19世纪。

1872~1876年,英国著名海洋考察船“挑战者”号在进行海洋科学考察中,除了发现世界最深的马里亚纳海沟外,最大的收获便是从深海采到了珍奇的小颗粒宇宙尘。

海洋调查船

历史跨过了19世纪的横杆,在1950年,美国也采到了海底星屑。紧接着,1967年前后,日本也成了拥有海底星屑的国家之一。这些国家相继对海底星屑展开了多学科的研究并获得了不少科学数据。

1978~1979年,我国海洋调查船“向阳红09”号在参加全球大气试验期间也进行了采集海底星屑的工作,并第一次从太平洋西部海域几千米深的海底采到了这种星际物质,从而使我国进人了研究这一地球外源物质的领域。

各国为了证实所采集到的各种星屑的真实身份,都进行了大量的研究工作。科学工作者把它们与用高空气球、U2飞机、火箭、人造卫星飞行器在高空中搜集到的星屑(宇宙尘)进行对比,发现两者完全相同,从而确定了这些小颗粒是来自地球以外的宇宙尘埃。

我国科学家对海底星屑进行了多方面的探索,其中有光谱半定量分析、电子探针分析、X射线粉晶照相和扫描电子显微镜分析等,获得了试样的显微特征、化学成分、矿物成分与微结构构造等许多珍贵资料。

格陵兰的冰盖

科学家们还把海底星屑按显微特征与成分特征,把它们分成铁质星屑、铁石质星屑与玻璃质星屑3种,这3种来自海底的星际使者,以它们各自的多姿多彩,呈现在人们面前。在五六十倍实体显微镜下,可以清晰地看到铁质星屑是一些黑色的或褐色的长圆球粒,表面光洁透亮,耀眼夺目,仿佛是一颗颗闪闪发光的小钢球;铁石质星屑是一些暗褐色或稍带灰白的球状、椭球状或圆角状的小颗粒;玻璃质星屑则是一些无色或淡黄色的尘粒,像是一盘晶莹剔透的玻璃球。

据科学家们测定,铁质海底星屑的主要成分是镁、镍等一些较重的元素,铁石质星屑的主要成分是氧、硅、镁、钙、铝等较轻的元素,玻璃质星屑的主要成分则是氧化硅与少量的二价氧化物。

这些宇宙尘(星屑)在莅临地球、深藏海底之前是星际尘埃的一部分。由于它们反射太阳光线,形成了黄道光的模糊光带,在几百万年的时间内,尘埃颗粒不断向太阳旋转前进,并不断从小行星带得到补充,与小行星碰撞时,迸溅出的火花凝结起来,便形成了这些宇宙尘粒,并被一股强劲的力量推进到地球大气层里。科学家们认为,铁质星屑是行星内部的物质,铁石质星屑是行星外部的物质。

铁石陨石