報告,將這一現象稱之為“水母噩夢”。這場水母災難的影響范圍從挪威峽灣一直延伸到泰國的旅游勝地。
水母被海洋學家譽為“海洋中的‘開花’動物”。6億年來水母一直生活在海洋深處,可如今它們離開深海,浩浩蕩蕩地闖入世界各大海域。這是為什么?目前無人能給出確切的答案。然而,科學家們有一種強烈的感覺:它們就像來自海洋深處的復仇精靈——人類污染了海洋,它們要向人類施以報復。
瘋狂的水母
在美國加利福尼亞州蒙特雷灣水族館的實驗室里,培育了數十種水母,包括養殖在一個展覽水槽里的月亮水母,這種水母渾身呈橘紅色,十分艷麗,看上去猶如一個個漂在水里的淋浴帽。世界著名水母培植專家查德·威德默在這里研究水母的繁殖問題。
過去,水母來到蒙特雷灣具有很強的季節性,比如春季是耳垂櫛水母和水晶水母光顧的時候。但威德默發現,這種規律似乎已經打亂,比如橘紅斑點櫛水母過去主要活動于墨西哥水域,現在卻開始出現于蒙特雷灣。2009年8月,數百萬只東北太平洋刺螫水母涌入蒙特雷灣,將水族館的海水過濾裝置都堵塞了。這種水母通常在初冬季節就會離去,但現在它們賴到冬季也不肯走。
是什么原因導致水母數量激增呢?科學家現在還很難說清楚,但有一點他們確信無疑,這就是:過度捕撈已使紅金槍魚、旗魚和海龜這些以水母為食的大型食肉魚類的種群數量幾近枯竭;此外,以浮游生物為食的小型魚類如鳳尾魚也遭到了過度捕撈,使同樣以浮游生物為食的水母得以繁盛起來,因為它們能吃飽肚子。1982年,原產于美國東海岸的淡海櫛水母開始大量出現在黑海水域(它們極有可能是藏在輪船的壓倉水里度過大西洋的),原因就是過度捕撈使該海域的鳳尾魚遭到了滅頂之災。
污染也是讓水母變得瘋狂的一個因素。水母能生活于各種惡劣環境中,包括像“海洋死區”這樣的地方?!昂Q笏绤^”是河流將化肥及其他化合物沖進海洋而造成的?;蕿楦∮沃参锾峁┝顺渥愕臓I養,使其大量繁殖;浮游植物死后分解,分解過程中消耗氧氣;貧氧水殺死或趕跑海洋動物。自上世紀60年代以來,沿海的“海洋死區”數量每十年翻一番,現在全球差不多有500個“海洋死區”。
有科學家猜測,全球變暖可能是導致水母數量激增的另一個因素。自工業革命以來,由于燃燒化石燃料,大氣層中的碳含量增加了36%,導致氣候變暖,而氣候變暖有利于水母的繁殖。
預計世界人口到2050年將達到91億,環境條件將更加有利于水母的繁殖,水母將迅速進入新的生態空間??茖W家甚至預測,40年內環境條件將發生改變,水母在新環境中將一個個地控制海洋生態系統。這種變化或者已經發生——經過多年的過度捕撈后,在納米比亞沿海附近的本格拉水域現在活躍著大量水母,數量已超過魚類。
如果海水升溫……
威德默在他的實驗室里養了很多海藻,他用海藻喂磷蝦,然后用磷蝦喂水母。在實驗室的后面,慵懶的橙色刺螫水母沿著水槽的底部緩慢游動著,體色透明,觸須破裂。這些動物是從展示水槽內撈出來的“退休”水母,也就是被淘汰的水母。這些水母將被剪碎,用來喂其他水母。
當水母的精子和卵子結合后,受精卵就變成一種能自由游動的幼蟲,威德默將其形容為“毛茸茸的彩虹糖”。幼蟲嗖嗖地轉著,然后落在一塊海綿或別的海底物體上,在上面化成草狀的水螅體,這是水母的一種能進行有性繁殖的中間形態。水母水螅體有時能蟄伏十多年,以等待合適的時機。
當海洋環境變得理想時,水螅體就開始長成球果狀,或者變成新的水母。威德默通過一架顯微鏡將這一過程展示了出來。在顯微鏡下,水螅體的頭上就像是長了一個飛碟堆,微小的圓盤尖頂的“飛碟”輕輕地搏動著,然后一個接一個地飛走,有時十幾個一齊飛出,就像射擊場上飛起的飛靶一樣。每個“飛碟”都是一個幼水母。
威德默想通過實驗了解,如果海水升溫水母會出現什么樣的情況,也即海洋變暖對水母水螅體的生殖能力會有什么樣的影響。他的實驗結果是:在海水溫度為3.9℃時,每個水螅體平均產20個小水母;增加到7.8℃時,平均為40個;增加到12.2℃時,每個水螅體平均產50個!這證實了一些科學家的擔心——全球氣溫變暖將誘發水母爆發性增長。
威德默希望將他的實驗室理論應用到實際生活中去。他如此解釋野生水母大量繁殖而無法控制的原因:當暴風雨來臨時,城市污水和雨水一同流進大海,海洋變成死亡之地,魚類、甲殼動物及其他軟體動物因缺氧窒息而亡,但水母卻在這無氧空間中依靠自身表面的細胞從周圍水域吸收稀缺的氧氣,城市污水、肥料、工業排放物等為它們提供了理想環境及食物源泉,促使它們快速生長繁衍。此外,隨著氣候變暖,冰帽融化,
海洋洋流的細微變化也足以刺激海床上的水螅體變成水母。而水母每占領一處新地,那里的海洋原住民就瀕臨滅絕。水母對這些原住生物采取了斬草除根的方式——瘋狂掠食它們的卵和幼蟲,迫使它們遷往別處。
水母激增入侵已然不再是區域性問題,而是全球范圍內的一場對人類活動的警示。這種開在深海中的“花朵”,如今已是“挨我最近”的一朵,且并非“溫婉的一朵”,而是嘩然康起的群體。
海洋中的“開花”動物
一位生物學家說“在海洋這個稀奇古怪的環境里,有一種奇特的反?,F象,動物在那里開花,植物則不開花?!彼副闶且环N“開花”的動物,它們是遠古軟體生命,沒有骨骼,沒有血液,沒有頭腦。
水母的英語單詞是“jellyfish”;直譯為“凍膠魚”。實際上,這種動物并非魚類,而是一種類似果凍的膠質動物。水母由兩種外觀相似,但彼此之間并無任何親緣關系的動物構成。最大的一類包括鐘形水母,也就是肺胃的“真水母”及其親緣水母;另一類水母包括櫛水母一卵形水母和幽靈水母,這種動物通過拍打毛狀纖毛向前游動,用膠質附肢攻擊獵物,而不是用刺須捕捉獵物。另外,其他一些膠狀動物也往往被歸入水母類,比如葡萄牙僧帽水母,這種動物長有刺須,常常被稱作管水母。水母大約有1500個種類。
鐘形水母與珊瑚和??羞h親關系,是一種非常古老的動物。最近在美國猶他州發現的優美的水母化石清楚地顯示出生殖器、肌肉結構和完整的觸須,這種迄今已知最古老的水母的生活年代可以追溯到5億多年前,那時猶他州還是一片淺海灘。與水母舊比,魚類只有3.7億年的進化史。這些古老水母的后代在形態上并未發生任何變化,它們仍然無骨無血,鐘形身體里的內臟部分緊壓在生殖腺旁邊,口部是肛門的兩倍大。很久以來,水母都被認為沒有眼睛,事實上它們是視力極佳的好獵手。此外,水母沒有大腦。
水母喜歡漂浮在波瀾不興的水流上,游動時通過收縮身體向前推進。其運動原理是通過收縮外殼擠壓內腔的方式改變內腔體積,噴出腔內的水,通過噴水推進的方式進行移動。水母表皮中從頂端延伸到全體末端的肌肉纖維控制著內腔的收縮和擴張。內腔擴張,水流慢慢吸入,充滿內腔;內腔迅速收縮,將水流擠出腔體,水流噴出產生的推力使水母沿身體軸向方向運動。
借助觸手,水母能有效地改變運動方向。在下沉時,它們將觸手向上伸展,呈長線狀:在上升或向某一方向運動時,它們將觸手遠端逆運動方向彎曲。一些水母的鐘形身體內有一種特別的腺,可以產生一氧化碳,使鐘形的身體膨脹。水母在遇到敵害或大風暴時,會自動將氣放掉:沉入海底。待海面平靜后,它們只需幾分鐘時間就可以產生氣體,讓自己膨脹并重新漂浮起來。一些種類的水母的傘體頂部有氣囊,它們只需控制各個氣囊里的充氣量,亦能改變運動方向。
有些種類的水母,如倒立水母和花帽水母不喜歡活動,它們生有致幻誘餌,喜歡斜躺在海底,悄悄伏擊獵物。水母吸進氧氣,并將氧氣儲存在膠狀體內。它們能感覺到陽光和某些化學元素。食物充足時長得很快,食物短缺時則會收縮身體。有些水母的觸須能達到30米長,上面布滿一種叫做刺絲囊的細胞,可以發射微型毒叉,用以麻痹磷蝦、幼魚等小型動物,避免用身體與獵物直接搏斗。有些水母即使身體被海龜咬下一塊也仍然可以再生。
有一些水母能發光。櫛水母在海中游動時,八條子午管可以發出藍色的光,看上去就像一個光彩奪目的彩球。帶水母的身體周圍和中間部分分布著幾條平行的光帶,當其游動時,光帶隨波搖曳,非常優美。水母發光依賴于一種叫做艾奎明的蛋白質,這種蛋白質和鈣離子混合就會發出強藍光。水母體內的艾奎明含量越多,發的光就越強,通常情況下水母平均只含有50微克的艾奎明物質。
成年水母能以異常驚人的速度噴射未受精卵:一只雌水母每天可以射出45000枚卵。為了增大精子與卵子結合的機會,往往數百萬條水母聚集于一處,掀起一場交配的狂歡盛宴。