研究人員在俄羅斯北極圈的雪地白海生物工作站附近，發(fā)現(xiàn)雪地里的發(fā)出海洋橈足類(lèi)發(fā)出了明亮的藍(lán)光，這是飄渺該現(xiàn)象的第一筆目擊紀(jì)錄。 PHOTOGRAPH BY ALEXANDER SEMENOV / WHITE SEA BIOLOGICAL STATION (WSBS MSU)
當(dāng)科學(xué)家的橈足步履擾動(dòng)了這些被沖上岸的浮游生物時(shí)，它們就開(kāi)始發(fā)光。什讓斯北 PHOTOGRAPH BY ALEXANDER SEMENOV / WHITE SEA BIOLOGICAL STATION (WSBS MSU)
（神秘的俄羅地球uux.cn報(bào)道）據(jù)美國(guó)國(guó)家地理（撰文：ELIZABETH ANNE BROWN 編譯：鐘慧元）：是什么讓俄羅斯北極地區(qū)的雪地發(fā)出飄渺藍(lán)光？能發(fā)出生物光的橈足類(lèi)最近點(diǎn)亮了一處偏遠(yuǎn)田野工作站附近的雪地，這是極地該現(xiàn)象的首次目擊記錄。
遠(yuǎn)在高緯度的雪地俄羅斯北極圈內(nèi)，有一座位于白海（White Sea）岸邊的發(fā)出偏遠(yuǎn)田野工作站。工作站的飄渺生物學(xué)家薇拉．艾蜜莉亞年科（Vera Emelianenko）在酷寒的12月晚上出去散步。跟她一起去的還有工作站分子生物學(xué)家的兒子米凱爾．納拉廷（Mikhail Neretin），另外還有幾只狗：一只巨型雪納瑞犬和一只愛(ài)爾蘭軟毛㹴。
在冰寒的極區(qū)冷風(fēng)中沿著霜凍的潮區(qū)岸邊辛苦前進(jìn)的同時(shí)，納拉廷瞥見(jiàn)一處雪堆發(fā)出了藍(lán)色的光芒。難不成艾蜜莉亞年科的手機(jī)掉了嗎？
他們走過(guò)去想一探究竟，結(jié)果他們的腳印竟然成了一道飄渺的藍(lán)。 「就像是雪里面的藍(lán)色耶誕燈。」艾蜜莉亞年科說(shuō)。
她彎下腰掬起一捧雪輕輕一捏，雪球變得更亮了！狗兒們沖到前面去的時(shí)候，留下了一道發(fā)光的足跡，仿佛北極光從天上滲進(jìn)了雪里。
經(jīng)過(guò)好幾通激動(dòng)的電話和傳來(lái)傳去的照片之后，工作站的生物學(xué)家和全俄羅斯各地的海洋科學(xué)家都對(duì)這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)議論紛紛。艾蜜莉亞年科和納拉廷帶工作站的攝影師亞歷山大．西門(mén)諾夫（Alexander Semenov）出去紀(jì)錄那個(gè)光。西門(mén)諾夫說(shuō)，為了讓那些亮點(diǎn)發(fā)光，「我們?cè)谘┑乩锊葋?lái)踩去近兩個(gè)小時(shí)。」
第二天，艾蜜莉亞年科把一團(tuán)發(fā)光的雪球放到立體顯微鏡底下，想辨識(shí)出這個(gè)會(huì)生物發(fā)光的肇事者。在等待冰融化時(shí)，她用針頭戳了戳其中的小碎屑，卻沒(méi)發(fā)現(xiàn)什么。但接著艾蜜莉年科就在半融化的培養(yǎng)皿中瞥見(jiàn)了一些橈足類(lèi)，也就是微小的水生甲殼動(dòng)物。她去戳它們的時(shí)候，這些小生物發(fā)出了微弱的藍(lán)光。
這或許是北極地區(qū)發(fā)光雪的第一個(gè)有紀(jì)錄的解釋。多年來(lái)研究人員偶爾會(huì)目擊到這種現(xiàn)象，但都沒(méi)有做過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試。
橈足類(lèi)生活史
橈足類(lèi)是僅僅只有幾公厘長(zhǎng)的超迷你甲殼動(dòng)物，差不多是幾粒沙子排成一排的長(zhǎng)度。 「它們像是海中的小蟲(chóng)，」在蒙特里灣水族館研究中心研究深海浮游動(dòng)物的海洋生物學(xué)家史蒂芬．哈達(dá)克（Steven Haddock）說(shuō)：「它們體型小、數(shù)量多，是很多生物的食物。」
它們雖然沒(méi)有多少媒體曝光率、或文化呈現(xiàn)（只有一個(gè)很有名的例外，那就是《海綿寶寶》里面的橈足類(lèi)「皮老板」），但根據(jù)某些估計(jì)，橈足類(lèi)占海洋生物量的大多數(shù)。它們是被動(dòng)的泳者，意思是說(shuō)它們無(wú)法反抗水流。這次在培養(yǎng)皿中看見(jiàn)的橈足類(lèi)──Metridia longa──往往在大海中被拋來(lái)拋去，從加拿大的哈德遜海峽、到緬因州海域和整個(gè)北極圈都有。
即使如此，Metridia也沒(méi)有理由出現(xiàn)在白海岸邊，莫斯科俄羅斯科學(xué)院的北極區(qū)海洋浮游動(dòng)物專(zhuān)家克西妮亞．科索波柯娃（Ksenia Kosobokova）說(shuō)。這類(lèi)生物通常出現(xiàn)在更外海的地方，白天會(huì)遷徙至24-90公尺的深度，并在漆黑的夜里（幾乎是冬季的常態(tài)）漂浮到距離海面幾公尺處，科索波柯娃解釋。
科索波柯娃說(shuō)，實(shí)際狀況應(yīng)該是這些橈足類(lèi)被強(qiáng)勁的水流困住了。白海的漲潮每天漫上海岸兩次，冰寒的海水和其中一切會(huì)被沖進(jìn)冰雪中的縫隙，這對(duì)對(duì)像橈足類(lèi)這么弱的泳者來(lái)說(shuō)，根本就是逃生無(wú)門(mén)。
第一次目擊發(fā)光雪的那天（12月1日），潮水可能特別猛烈。當(dāng)時(shí)即將新月，距離2021最接近的近地點(diǎn)也只剩三天（近地點(diǎn)就是月亮離地球最近的那一天）。這兩種狀況都會(huì)讓潮水特別大。但12月16日的第二輪目擊，則顯示未必需要一年一度的月相輪回才能造就讓雪地發(fā)光的條件。
橈足類(lèi)如何發(fā)光
大多數(shù)生物發(fā)光來(lái)自螢光素（luciferin，一種可以?xún)?chǔ)存能量的小分子）的氧化。螢光素單獨(dú)存在的時(shí)候，會(huì)發(fā)出非常微弱的穩(wěn)定光芒；但跟另一種酵素螢光素酶（luciferase）結(jié)合的時(shí)候，反應(yīng)就會(huì)加速，并變成強(qiáng)烈的光芒。
「所以它們體內(nèi)這兩者都有，有發(fā)光分子、也有加速分子。」哈達(dá)克解釋說(shuō)。對(duì)某些橈足類(lèi)來(lái)說(shuō)，螢光素和螢光素酶是在體內(nèi)反應(yīng)，但Metridia longa的頭部和身體都有腺體，可將發(fā)光物質(zhì)排出。 「它們會(huì)同時(shí)噴出這兩種分子，在水中形成一小簇光芒。」
科學(xué)家相信，Metridia和其他橈足類(lèi)把生物光當(dāng)成一種防御手段。 「有一種看法認(rèn)為，這種光可以讓捕食者嚇一跳，讓它們把當(dāng)事橈足類(lèi)吐出來(lái)」或是讓對(duì)方分心，時(shí)間長(zhǎng)到足夠橈足類(lèi)逃走，加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的演化生態(tài)與海洋生物學(xué)家陶德．奧克利（Todd Oakley）說(shuō)。
鬼魅螢光
科索波柯娃猜想，那些窩在雪上的橈足類(lèi)正在逐漸凋零，不過(guò)還是活的──畢竟，北極區(qū)的浮游生物對(duì)冰凍的低溫并不陌生。但生物發(fā)光專(zhuān)家說(shuō)，它們也可能已經(jīng)死掉了，所以它們的藍(lán)光才會(huì)那么隱約。
就像某些笨手笨腳的孩子都有過(guò)的慘痛教訓(xùn)，如果你不小心把螢火蟲(chóng)捏扁了，它們也還是會(huì)發(fā)光的。
「我們的科學(xué)樣本也會(huì)這樣，」哈達(dá)克補(bǔ)充道：「你搜集到一只生物，放進(jìn)冷凍庫(kù)準(zhǔn)備以后再研究。等你把它拿出來(lái)的時(shí)候，它會(huì)慢慢地開(kāi)始發(fā)光──它們體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)還是能發(fā)生反應(yīng)的。」
加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的研究生艾蜜莉．劉（Emily Lau）研究的是魚(yú)類(lèi)和介形類(lèi)甲殼動(dòng)物（ostracod）生物發(fā)光背后的生物化學(xué)。介形類(lèi)是橈足類(lèi)的表親，看起來(lái)就像是長(zhǎng)了眼珠子的芝麻。 「你可以把它們弄干，等它們死掉之后再在水里碾碎，它們也還是會(huì)發(fā)出生物光。」她解釋說(shuō)。
「只要還有螢光素存在，就會(huì)產(chǎn)生生物發(fā)光。」劉說(shuō)。
約根．拜爾格（Jorgen Berge）是挪威北極區(qū)大學(xué)的教授，研究的是極區(qū)夜晚和北極區(qū)的海洋生態(tài)系。他說(shuō)，要說(shuō)這場(chǎng)發(fā)光秀是橈足類(lèi)造成，可能為時(shí)尚早。拜爾格曾經(jīng)在挪威斯瓦巴群島（Svalbard）海岸上的雪里觀察到類(lèi)似的沉積物，他相信一團(tuán)團(tuán)的旋鞭毛藻（dinoflagellate）會(huì)更說(shuō)得過(guò)去。那是一種單細(xì)胞藻類(lèi)，也會(huì)生物發(fā)光（不過(guò)他并未測(cè)試那些地點(diǎn)去確認(rèn)組成）。
許多精彩的海洋「生物發(fā)光秀」，功臣都是旋鞭毛藻──像是波多黎各的「螢光海灣」，在那里玩水的人可以把發(fā)光的海水潑灑在彼此身上，還有在加州外海游泳的海豚也會(huì)在身后留下一道飄渺發(fā)光痕跡。
「你的注意力很容易就會(huì)被引到〔樣本里 〕更大的生物身上。」拜爾格解釋說(shuō)。但是在樣本里辨識(shí)出一種會(huì)發(fā)生物光的生物，并不代表另一種較不顯眼的生物就不會(huì)。不過(guò)，拜爾格也同意，這種光特別明亮，就算以渦鞭藻的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看也是。
或許最令人意外的事，是一座已經(jīng)營(yíng)運(yùn)了八十多年的生物工作站，之前竟然都沒(méi)有人看過(guò)會(huì)發(fā)亮的雪──只有24歲的艾蜜莉亞年科和18歲的奈拉廷看到。這可能是因?yàn)榇蟛糠值娜瞬粫?huì)在北極區(qū)12月的夜晚出門(mén)散步，科索波柯娃說(shuō)。那可不怎么舒適宜人。 「我們那邊還有熊啊狼啊什么的。」西門(mén)諾夫補(bǔ)充說(shuō)。
不過(guò)這些年輕生物學(xué)家的銳利雙眼、還有對(duì)寒冷的忍耐是有回報(bào)的。 「如果你愿意保有孩子般的好奇心，外面多的是各種神秘事物。」哈達(dá)克說(shuō)。
西門(mén)諾夫也同意。 「你絕對(duì)想不到，眼皮底下竟然還會(huì)有你不知道的美景存在。」
作者:焦點(diǎn)
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