海洋科普:在夜間“潛入”深水,探索海洋古生物的絢麗
發布時間:2023-06-05
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世界上最大的生物遷移,發生在夜幕降臨(lin) 之後。

  夜已深,為(wei) 了獲得更豐(feng) 富的氧氣和食物,大約一億(yi) 噸的生物會(hui) 從(cong) 海洋透光帶以下,上升到靠近地表的上層;在太陽升起時,它們(men) 又重新返回海洋深處,日複一日,促成淺海和深海間的物質循環。

  從(cong) 奧陶紀的浮遊生物大爆發之後,這一宏偉(wei) 的奇觀每晚都在海洋中往複發生。

  黑水攝影:浮遊生物的綺麗(li) 萬(wan) 象

  在夜間,通過船或浮標將燈懸掛在水下 12米左右的位置,之後下潛,尋找盡可能深的海水,利用照相機攝製出水中小生靈們(men) 的畫麵——這就是黑水攝影。

  

  中生代的浮遊蟹類迷惑麗(li) 魔蟹 (Callichimaera perplexa),類似於(yu) 現在螃蟹的大眼幼體(ti) ,可能是幼態持續現象,攝於(yu) 早白堊紀 (圖片來源:作者繪製)

  微小的浮遊動物從(cong) 深處向燈光升起,一係列神奇的生物接踵而至。在各個(ge) 時代,凝膠狀的遠洋無脊椎動物,如水母、櫛水母是海中生靈中占多數的動物種群。但是不同年代,又存在一些具有年代印記的物種。

  在奧陶紀,浮遊三葉蟲、牙形石和甲胄魚的幼體(ti) 是最獨特有趣的海中小精靈;

  在泥盆紀,則是在泥盆紀遊泳動物革命中新誕生的、擁有浮遊幼體(ti) 的菊石和有頜魚類的幼魚;

  在中生代,漂遊海百合和節肢動物幼體(ti) 亦是一道綺麗(li) 的風景線。

  現在,時空來到了2200年。

  此時,時空穿越技術出現,而穿梭於(yu) 各個(ge) 地質年代拍攝古生物便成為(wei) 了可能。接下來,我們(men) 會(hui) 請到攝影師——程文,來向我們(men) 講述她在“黑水古生物攝影”中的有趣經曆。

  

  矛形小箭石(Belemnella Lanceolata),中生代最後的遊泳動物群的成員,與(yu) 攝影師攝於(yu) 馬斯特裏赫特階 (圖片來源:作者繪製)

  外星異客:古生代的浮遊生命

  大多數古生物科普向讀者介紹的都是生物的成體(ti) 部分——突出它們(men) 那數米長的巨大身形,展示那如磐石般強壯堅硬的鎧甲。

  然而,那些巨型古生物從(cong) 小就是如此碩大無朋嗎?很明顯,不是。

  和現代生物一樣,古老的海洋生物也要經曆發育的三個(ge) 主要階段——幼年、生殖階段和終末階段。實際上,很多古生物的幼體(ti) 與(yu) 成年對象具有不同的外貌,甚至呈現著不同的行為(wei) ,講述著遠古時期的獨特故事。

  有一些浮遊幼體(ti) 將在海水中度過一生,而其他浮遊生物卻會(hui) 進一步發育,定居在沙子中,或者不斷成長,成為(wei) 在遠洋中上層遊泳生活的種類。這些幼體(ti) 才是古生物黑水潛水的真正瑰寶。

  我印象最深刻的黑水古生物,是一隻晚誌留紀的大眼翼肢鱟(Pterygotus macrophthalmus)幼體(ti) 。

  在我發現它時,僅(jin) 僅(jin) 隻有幾厘米的它正在捕食著一隻比它還小得多的牙形石幼體(ti) ——幾厘米的身體(ti) ,傳(chuan) 達著弱肉強食就是不變的真理。

  

  正在捕食牙形石的大眼翼肢鱟(Pterygotus macrophthalmus)幼體(ti) ,攝於(yu) 晚誌留紀 (圖片來源:作者繪製)

  相比於(yu) 超過2米長的成年翼肢鱟,幼體(ti) 時的翼肢鱟更有其美麗(li) 之處。半透明的身體(ti) 反射著天藍的光,橙黃色的內(nei) 髒透過薄薄的甲殼清晰可見。

  大部分翼肢鱟幼體(ti) 具有的特征----相對於(yu) 身體(ti) 更大的眼睛和附肢,在板足鱟幼體(ti) 上同樣表現的很明顯,當然,它們(men) 還有一些其他的特征。

  板足鱟幼體(ti) 具有比成體(ti) 更大的單眼,在出現複眼之前的生命初期,單眼幫助板足鱟好奇地打量這個(ge) 世界;而它們(men) 後續長出的複眼,也比成體(ti) 比例更大,更靠近兩(liang) 側(ce) 。

  另外,它們(men) 具有相對比例更大的頭胸甲。甲殼的中心部分突出,甲殼後側(ce) 的刺可能發育,使整個(ge) 身體(ti) 接近三葉狀,與(yu) 鱟的“三葉幼體(ti) ”有異曲同工之妙。這也同樣暗示著螯肢動物和三葉蟲的親(qin) 緣關(guan) 係。

  但與(yu) 它們(men) 的現代親(qin) 戚——鱟不同的是,幼體(ti) 的板足鱟隻有9個(ge) 腹部體(ti) 節,每次蛻皮增加一節。在成長中,幼體(ti) 板足鱟先發育後腹部的6個(ge) 體(ti) 節,後完善前腹部的體(ti) 節,而鱟是直接出生就具有完善的體(ti) 節。

  另外,它們(men) 還與(yu) 現代海洋中的蝦蟹相似:小的鉗子(螯肢),以及更多分瓣,更大的尾扇,用來平衡它們(men) 矯健的泳姿。

  而它的獵物——牙形石,在奧陶紀、誌留紀、直到它們(men) 滅絕的三疊紀,都是海洋浮遊生物的重要組成部分。它們(men) 是目前已知最豐(feng) 富、分布最廣的海相動物化石,也是全球晚寒武世至三疊紀末(5.2億(yi) -2.05億(yi) 年之間)海相生物地層中最具分辨率的生物門類之一。

  

  閉著嘴的牙形石奧澤克刺(Ozarkodina),攝於(yu) 奧陶紀——早三疊紀 (圖片來源:作者繪製)

  我拍攝的這一條奧陶紀——早三疊紀的牙形石奧澤克刺(Ozarkodina)——被稱為(wei) 活著的“牙形石載體(ti) ”(對於(yu) 這些分類尚未完全確定的動物的最準確稱呼),是一些細長的、形似蠕蟲、頭部具有牙形石的生物。

  它們(men) 身體(ti) 兩(liang) 側(ce) 交錯排列著V字形肌節,和文昌魚相似。而其他脊椎動物,包括七鰓鰻,盲鰻,甚至是最早的化石魚類的肌節都為(wei) “W”形,現生動物中,隻有文昌魚具有此形態的肌節,但牙形石的肌肉纖維卻與(yu) 滅絕無頜類相似。

  它像魚又不像魚:末端具尾鰭;背部有一條棒狀脊索,頭的兩(liang) 側(ce) 為(wei) 一對球狀的大眼睛,由軟骨包被,這些證據證明其與(yu) 無頜類有著不可割裂的親(qin) 緣關(guan) 係。

  在拍攝時,這條牙形石正瞪著反射著橙紅色光芒的大眼睛,揮舞著尾鰭向前遊動;突然,它猛地張開大嘴,露出琥珀色的滿嘴尖牙……

  在生活時,牙形石載體(ti) 的磷酸鹽牙齒通常呈淺琥珀色,半透明略微發白。另外,牙形石可能屬於(yu) “食道口動物”,與(yu) 有頜類的“頜口動物”相對。和現在的七鰓鰻、盲鰻一樣,它們(men) 應該也是能閉上嘴的。在這次攝影中,我也有幸捕捉到了奇異的它們(men) 張嘴閉嘴,在可愛和恐怖之間無縫切換的影像。

  

  張開嘴的奧澤克刺(Ozarkodina),露出嘴中淺琥珀色的牙形石——磷酸鹽組成的“牙齒”。攝於(yu) 奧陶紀——早三疊紀 (圖片來源:作者繪製)

  另一個(ge) 小精靈是一眾(zhong) 三葉蟲中的異類,蚜頭蟲目(Proetida)的遠矚蟲科(Telephinidae)。

  它們(men) 是少有的浮遊三葉蟲,具有巨大的眼睛,占據了頭部兩(liang) 側(ce) (遊離頰)的大部分空間,可以看到前後、左右甚至上下。它們(men) 還擁有流線型的身體(ti) ,以及小的尾部,是活躍的視覺主導的浮遊動物。因為(wei) 身體(ti) 的重量主要位於(yu) 頭部,這些小家夥(huo) 可能會(hui) 以倒立之姿,以腹部向上的方向遊泳。

  當我發現它時,它正在水中倒立飛行著。身體(ti) 兩(liang) 側(ce) 長長的頰刺伸向兩(liang) 側(ce) 後方,透明和白色交織的觸角隨著水流向後搖擺;巨大的眼睛閃爍著,長長的尾絲(si) 延伸到身後,身體(ti) 中軸的內(nei) 髒則透過碳酸鈣組成的薄殼反射出橙黃色的光芒……

  作為(wei) 海洋浮遊節肢動物,遠矚蟲科如磷蝦一般,在隱秘的黑暗海洋裏熠熠生輝。而它們(men) ,便是奧陶紀的磷蝦。

  

  浮遊的美麗(li) 三葉蟲遠矚蟲科Telephinidae,攝於(yu) 奧陶紀 (圖片來源:作者繪製)

  前朝盛世:中生代的黑水生物

  雖然黑水攝影是在很深的海水中進行的,但這隻是說海水很深,並不意味著拍攝者需要深入尋找主題。因為(wei) 很多時候,拍攝是在接近水麵處進行的,拍攝對象還會(hui) 投射出水的波紋,增加另一份浮世的美感。

  在水麵附近的最典型的生物,便是中生代繁盛的浮遊海百合,他們(men) 是海百合曆史上最活躍的篇章。所有現代的海百合都是底棲的濾食動物,但一些化石海百合,如次棱角海百合Seirocrinus、創孔海百合Traumatocrinus和Melocrinus卻是遠洋的“假浮遊生物”。

  為(wei) 什麽(me) 說他們(men) 是“假浮遊生物”呢?

  因為(wei) 它們(men) 附著在浮木上,有長長的,繩索狀的莖和擴大的,永久張開的須腕,營被動濾食生活,對於(yu) 吃喝非常“佛係”。

  然而,另一些浮木上生活的海百合則具有短而強壯的腕以及卷須,表明它是主動濾食性的;還有一些海百合具有浮力囊,利用邊界層的速度梯度在水中獨立漂浮。

  

  五角海百合(Pentacrinites briareus)的幼體(ti) ,屬於(yu) 遠洋浮木上生活的“主動”濾食生物 (圖片來源:作者繪製)

  這隻紅色的五角海百合(Pentacrinites briareus)幼體(ti) 就正附著在遠洋浮木上。

  它直徑大約30 cm,具備20 cm長的莖;莖和萼上密布著圓柱形的卷毛,覆蓋著整個(ge) 莖,可以引起水流衝(chong) 刷以獲取食物,這代表它們(men) 已經進化為(wei) 一個(ge) 積極的過濾者(像雙殼類和藤壺),而不是現代海百合那樣的被動濾食生物。

  猶因他海百合(Uintacrinus)則與(yu) 現代的海百合區別更大——它們(men) 有非常大的球形萼,起到浮囊的作用。猶因他海百合可以把自己變成氣球,懸浮於(yu) 海床上方,而長長的腕則在泥底表麵搜尋食物。

  它們(men) 的表麵由許多五邊形或者六邊形的小板塊組成,與(yu) 大名鼎鼎的“足球烯”同出一轍——這是增強結構強度的良好方式。

  

  海床附近猶如鬼魅般懸浮的猶因他海百合(Uintacrinus),將萼部變為(wei) 浮力囊使自身在水中半漂浮,攝於(yu) 白堊紀 (圖片來源:作者繪製)

  白堊紀海洋中,魚類幼體(ti) 和頭足類的奇妙旅行

  在前往白堊紀末的旅行中,我有幸抓拍到了一隻班納博格米努斯魚(Bananogmius)的幼體(ti) 。它們(men) 屬於(yu) 塞納命運魚目 (Tselfatiformes),拉丁名意為(wei) “香蕉背鰭”,即有著背鰭高高聳起,形狀特異。

  它們(men) 是一種大魚,成體(ti) 體(ti) 長約1.2~1.8米,高約是身長的三分之一到二分之一之間,具有扁平的下顎和盤狀的顎骨,可能是以軟體(ti) 動物為(wei) 食。它們(men) 生存於(yu) 晚白堊紀的西部內(nei) 陸海道,一直生活到新生代初。

  幼體(ti) 的班納博格米努斯魚完全沒有成體(ti) 那樣偉(wei) 岸,但也能讓人一眼分辨出它的種類——和現代的獅子魚一樣,幼體(ti) 班納博格米努斯魚的鰭著色尚不鮮豔,但相對比例要比成體(ti) 還大得多。它被燈光吸引而來,挺立著高聳的背鰭和臀鰭,向我展示著它的美麗(li) 。

  

  班納博格米努斯魚(Bananogmius)的幼體(ti) ,有著巨大的背鰭和臀鰭、攝於(yu) 晚白堊紀 (圖片來源:作者繪製)

  白堊紀菊石非常常見,但是菊石產(chan) 卵的場景卻很稀少——迄今為(wei) 止,並沒有發現過太多菊石卵的化石。在整個(ge) 中生代,繁盛的菊石們(men) 繁殖策略多種多樣,可能有槍烏(wu) 賊式產(chan) 於(yu) 海藻、海底的種類,也可能有和現代大洋魷魚一樣的浮遊卵類型。但目前發現的菊石卵化石大多數是紮堆的槍烏(wu) 賊式,這隻晚白堊紀的科斯馬特菊石(Kossmaticeras densicostatus)也應該不例外。

  與(yu) 大眾(zhong) 認知相反,現在形成的海底森林大型褐藻,實際上在地質年代上相當年輕——它們(men) 直到晚白堊紀才出現,在新生代大量繁盛。

  在這種有點像馬尾藻的白堊紀褐藻(Julescraneia)上,我看見了一隻菊石母親(qin) 的身影,它正在守護著自己的卵,但這些卵可能已經難以孵化——畢竟此時已是白堊紀末,剛剛撞擊過地球的小行星將會(hui) 很快引起海水酸化,殺死這些需要鈣質來發育的小菊石。

  

  雌性科斯馬特菊石(Kossmaticeras densicostatus)在晚白堊紀褐藻Julescraneia上產(chan) 卵。攝於(yu) 晚白堊紀 (圖片來源:作者繪製)

  當然,在現在的海洋中,已經孵化出的菊石幼體(ti) 還能幸存一段時間。這隻盔菊石的幼體(ti) 看起來剛孵化不久,外殼很薄,在燈光下呈現半透明,露出內(nei) 部複雜精細的縫合線。

  而在它伸出殼口的軟體(ti) 部分,忽明忽暗的色素細胞點綴著螢火的光輝,神秘而又典雅,但這絢麗(li) 同樣也無法長久——所有菊石都會(hui) 消失在小行星撞擊帶來的大滅絕中。

  

  菊石的幼體(ti) ,具備很薄(小於(yu) 0.1mm)的殼,在燈光下可能呈半透明,露出細密的縫合線,攝於(yu) 晚白堊紀 (圖片來源:作者繪製)

  好啦,這次就先說到這裏,我的黑水古生物攝影之旅也要告一段落了。但我還有一些想說的——現代的海洋,隻是它在地質年代上的一個(ge) 微小截麵,而過去的時代裏,廣袤又隱秘的海洋,是我們(men) 的星球巨大、重要的一部分。

  在這裏,曾經棲息過那樣多的美麗(li) 生物,即使我有這能穿越時空的相機,也隻攝得這茫茫大海之中的一葉扁舟。

  現代的海洋世界五彩斑斕,絢麗(li) 多姿,那遠古的海洋生命正生鮮活遊動的時候,又怎麽(me) 會(hui) 是如今發掘出的,這灰暗粗糙的化石模樣呢?

  同樣是有血有肉的生靈,如果我們(men) 能在當時的海洋中見到它們(men) ,這些古生物也應當和現代的海洋生物一樣,是美麗(li) 鮮活而又靈動精致的吧。

  因此,我選擇了這項職業(ye) ——穿越時空拍攝這些古生物,捕捉它們(men) 生命的美感,用最飄逸的形態,最剔透的半透明顏色描繪出他們(men) 最栩栩如生的樣貌。

  當拍攝這些照片時,我向人們(men) 展示著他們(men) 從(cong) 未觸及過的世界,讓人們(men) 發覺——原來,遠古的生命也是如此絢麗(li) 。

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