◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇ 没有阳光的生命世界 ·方舟子· 文革时期最流行的革命歌曲之一《大海航行靠舵手》有一句至今还 经常被引用的歌词:“万物生长靠太阳”。如果当时有人胆敢质疑它, 不仅要犯政治错误,恐怕还要被视为缺乏科学常识。没有阳光,植物就 不能生存;没有植物,就不会有草食性动物;没有草食性动物,就不会 有肉食性动物。所以所有的动植物都直接或间接地依赖阳光而生存。 用生态学的术语来说,阳光是能源,植物是生态系统中利用能源的 生产者,而动物则是消费者。一个生态系统离不开阳光和植物,正如一 个社会不能没有能源和生产者。一位学植物学的网友在一篇文章中就这 么说:“所以地球上任何生态系统中的主人,其实都是植物,没有它们 合成有机质,其他一切生物都生存不了。说得再明白点:离开了动物, 植物照样可以活下去;离开了植物,动物却完全无法活下去。” 有些读者可能会想到,有一些地方终年不见天日,虽然那里没有植 物,但是有动物。例如在某些黑暗的溶洞的溪流中,生活着穴鱼,一生 不见阳光,眼睛完全退化了。但是它们的食物是从阳光世界漂流来的动 物和植物,那个黑暗世界并非自给自足。 另外一个更黑暗也更广阔的世界是深海。照射到海上的阳光,将 会被海水吸收,越深处的海水,能得到的阳光越少。有一部分阳光能够 穿透到海面以下200米,但是量已少到不足以让植物进行光合作用了。 而到了海面以下1000米,就几乎没有阳光了。在阳光稀少甚至完全没有 的深海,是没有植物的。但是却生活着众多的动物。在海洋最深处也不 例外:1960年,美国科考队员乘深海潜艇首次下到了世界最深处—— 10000多米深的马里亚纳海沟底部,居然看到一条鱼和一只虾在游动。 这又是怎么回事呢? 深海里的许多动物其实并非深海的永久居民。它们夜间会游到浅海 进食(比如吃浮游植物),太阳升起后再躲回到更安全的深海。有些深 海动物则是来自浅海的捕食者,例如抹香鲸有时能潜到水深2000米处追 捕大乌贼。许多深海的永久居民(例如深海海底的海星、海胆)的食物 实际上也来自浅海——从上面掉下来的食物碎屑,例如浅海动物的粪便 和尸体,最终还是来自浮游植物和其他植物光合作用的产物。如此说来, 即便是暗无天日的深海,也是“万物生长靠太阳”的了? 1977年,当中国刚刚结束文革的时候,美国科学家潜到厄瓜多尔西 边加拉帕戈斯裂谷水深2500米处,在那里发现了海底温泉——深海热液 口。它们是海底火山活动的结果,是意料之中的:海水从地壳裂缝渗入 进入,被岩浆加热,同时溶解了一些矿物质。这些温度能达380摄氏度 的炽热海水从一些出口像间歇泉一样从地底下喷射回来,与周围冰冷的 海水接触,溶解的矿物质沉淀了下来,在出口形成了“黑烟囱”。完全 出乎意料的是,就在这些温泉周围,生活着丰富的动物群:长度超过2 米的巨型管虫、软体动物、海葵、蛞蝓、螃蟹、虾、鱼等等。 在这个特殊的环境中生活,需要能耐高温,例如巨型管虫能够忍 受80摄氏度的水温。需要能忍受从地底喷射出来的硫化氢(臭鸡蛋气体)、 重金属等对其他动物是致命的物质。还需要能对付强酸环境,那里的海 水的pH值低于3,比醋还酸,所以那里的软体动物没有壳——由碳酸钙 组成的壳会被酸溶解掉。那里的海水产生的巨大压力能达到海平面气压的 1000倍,所以动物身体不能有任何含空气的组织,否则将会被压扁。 但是最意外的是:这是一个不依赖阳光的自给自足的生态系统。维 持生态系统的能源正是“有毒气体”硫化氢,其生产者是某些能耐100 摄氏度以上高温的化能自养型细菌。硫化氢不断地从热液口喷出,与海水 中的氧发生反应,释放出能量,细菌就利用这些能量将二氧化碳合成有 机物。有的动物,例如软体动物,就以细菌为食。有的动物,例如巨型 管虫,则与细菌共生,细菌长在管虫的组织中,管虫吸入硫化氢、氧、 二氧化碳供细菌利用,细菌排出的代谢废物成为管虫的食物,管虫排 出的废物则又成为蟹、虾的食物。当然,还有些动物,例如鱼类,是靠 捕捉其他动物为生的。 自1977年以来,在世界许多地方都发现了深海热液口生物群落,那 里的生物绝大部分都是从未发现过的新物种,平均每10天就会发现一个 新物种。但是到现在只有1%的海底被考察过,我们对那里的生物仍然 几乎一无所知。有研究人员估计,可能有多达1亿种物种生活在深海, 比地球其他地方的所有物种都多。没有阳光的生命世界一点都不比阳光 世界逊色。 深海热液口的动物和细菌并非完全不需要来自“上面”的东西:它 们不能没有氧气,而氧气乃是植物光合作用产生的。所以,那里的生命 终究还是依赖阳光的。 2008.1.6. (《中国青年报》2008.1.9) (XYS20080109) ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys.dxiong.com)(xys.dropin.org)(xys-reader.org)◇◇