極夜大遷徙

Lucorta92

在西方文化中，月亮往往是神秘的化身。數(shù)之不盡的動(dòng)物晝伏夜出，在夜色中穿行，而唯有這一輪明月能賦予它們微弱的光明。因此，月亮也在諸多神秘生物傳說(shuō)中扮演著重要的角色，譬如滿月變身的狼人、信奉月神的暗夜精靈，以及代表月亮消滅你的美少女戰(zhàn)士月野兔。

在大自然中，的確存在著一大類生物，它們可以接受月亮的指引來(lái)完成遷徙。來(lái)自蘇格蘭海洋科學(xué)協(xié)會(huì)的金·拉斯特及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在北極圈進(jìn)入極夜時(shí)，生活在北冰洋中的浮游動(dòng)物的垂直遷徙活動(dòng)會(huì)受到月亮的影響。

浮游動(dòng)物的垂直遷徙

浮游動(dòng)物看似微不足道，但卻是海洋生態(tài)系統(tǒng)的中流砥柱。拉斯特說(shuō)：“浮游動(dòng)物是海洋中的小型動(dòng)物，它們位于食物鏈的底層。一部分浮游動(dòng)物以藻類為食，同時(shí)又是另一部分肉食性浮游動(dòng)物的食物。如果沒有了浮游動(dòng)物，海洋中的生命形式將非常少，可能就只剩下細(xì)菌和藻類了。”

中國(guó)人年年有春運(yùn)，浮游動(dòng)物們則每天有垂直遷徙。這是一類全球性的普遍行為：它們往往在白天時(shí)向深海方向移動(dòng)，而在夜晚重新回到近海面處——這或許是這個(gè)星球上每天規(guī)模最大的遷徙活動(dòng)了。

它們?yōu)槭裁匆M(jìn)行遷徙呢？“原因其實(shí)非常的簡(jiǎn)單，它們遠(yuǎn)離陽(yáng)光是為了躲避捕食者。小如肉食性浮游動(dòng)物，大如鯨類等生物都在陽(yáng)光下捕食。因此，當(dāng)太陽(yáng)升起時(shí)，浮游動(dòng)物就開始向大洋深處移動(dòng)，來(lái)躲避這些捕獵者。”拉斯特說(shuō)，“我們的疑問在于，如果沒有日夜交替，那又將是怎樣的情況呢？”每年，北極圈內(nèi)大約有6個(gè)月的時(shí)間，太陽(yáng)都處在地平線以下——這就是極夜現(xiàn)象。在極夜環(huán)境下，太陽(yáng)的指引不復(fù)存在，這些聲勢(shì)浩大的浮游動(dòng)物遷徙會(huì)受到怎樣的影響？

拉斯特和同事從各國(guó)研究機(jī)構(gòu)收集到了累積超過50年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在北冰洋的各個(gè)位置，聲學(xué)設(shè)備被固定在特定位置，利用多普勒效應(yīng)的原理，水中的浮游動(dòng)物能影響聲波的反射狀況，因此被用來(lái)研究浮游動(dòng)物的活動(dòng)。在聲學(xué)多普勒流速剖面儀監(jiān)測(cè)的MVBS（Mean Volume Backscatter，平均體積后向散射量）數(shù)據(jù)中，拉斯特發(fā)現(xiàn)了令人震撼的細(xì)節(jié)。

借月色出擊的極夜“狼人”

在每年10月初至12月初之間，北極的太陽(yáng)光逐漸減弱至完全不可見。在這一階段中，浮游動(dòng)物們每天的垂直遷徙依然保持著傳統(tǒng)的節(jié)奏：白天下沉，夜間上升。這種遷徙隨著夜間時(shí)間的增長(zhǎng)而規(guī)模漸小，到12月初幾近消失。直到次年1月陽(yáng)光重新照入北極圈時(shí)，日間的垂直遷徙才逐漸回歸。

研究者發(fā)現(xiàn)，12月初至1月初，浮游動(dòng)物興師動(dòng)眾的遷徙似乎陷入停滯。在沒有太陽(yáng)指引的極夜，這似乎是合乎情理的事。然而，在細(xì)細(xì)分析這段時(shí)間的數(shù)據(jù)之后，拉斯特看到了一種與日間垂直遷移截然相反的現(xiàn)象。

隨著每天月亮浮出海平面以上，夜間浮游動(dòng)物們會(huì)向下遷徙；而在原本的中午時(shí)間，月亮沉于地平線上，它們又會(huì)重新上浮。換言之，月亮成了號(hào)令北冰洋區(qū)龐大遷徙的新“太陽(yáng)”，明月當(dāng)空之時(shí)，也成了新的“正午”。每到滿月高掛時(shí)，浮游動(dòng)物們會(huì)以一個(gè)巨大的規(guī)模，集體向深海處遷徙：每個(gè)月大約有6天的時(shí)間，浮游動(dòng)物們?cè)谏詈Ｌ帲?8～58米深）的活動(dòng)比較多，而在淺海處（18米深）比較少，這一規(guī)律恰巧與月圓時(shí)間相吻合。

這一發(fā)現(xiàn)令拉斯特感到激動(dòng)萬(wàn)分：“這真是一個(gè)全新的發(fā)現(xiàn)，或許沒有人能夠想到，浮游動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)會(huì)和月亮的起落周期相關(guān)。值得一提的是，在月亮控制下的垂直遷徙周期是24.8小時(shí)，而非24小時(shí)。”

“應(yīng)該從來(lái)都沒有人想到過，浮游動(dòng)物的遷徙居然會(huì)和月亮的周期產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。我們猜測(cè)，這是因?yàn)楹Ｑ笾写嬖凇侨恕恍┇C食者會(huì)趁著滿月月光的照耀，開始主動(dòng)出擊，在淺海處尋覓食物，而因此浮游動(dòng)物也對(duì)應(yīng)地進(jìn)行遷徙躲避。”拉斯特說(shuō)，“這一猜測(cè)是有理論基礎(chǔ)的，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)這些生物確實(shí)可以感應(yīng)到月光，借以看清周圍的環(huán)境。借著月光‘海中狼人們可以借機(jī)大開殺戒，而浮游動(dòng)物則會(huì)退避三舍。”

隨月遷徙的生態(tài)意義

除了躲避天敵之外，浮游動(dòng)物的遷徙還有著重要的生態(tài)意義。“浮游動(dòng)物的遷徙有助于把海洋表面的二氧化碳攜帶到海洋深處，這是全球碳循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。鑒于在極夜環(huán)境下，沒有光合作用也就沒有藻類，浮游動(dòng)物可能是彼此為食，而碳循環(huán)就借助于它們的排泄物來(lái)完成。此外，它們遷徙的目的還可能包括降低消耗——在深層的寒冷環(huán)境里，呼吸作用和代謝活動(dòng)都會(huì)隨之減弱。”

在茫茫的北冰洋中，還存在著更多的秘密等待探尋。拉斯特對(duì)所有科學(xué)人說(shuō)：“我們還將繼續(xù)深入研究浮游動(dòng)物垂直遷徙的具體效應(yīng)是什么，比如碳循環(huán)的具體過程和結(jié)果。我們還需要了解遷徙過程中的具體物種的情況，因?yàn)槁晫W(xué)儀器只能告訴我們?nèi)w浮游動(dòng)物的大致動(dòng)態(tài)是什么。”