Peter A.Rona
编译李华文
25年前,从深海探险者在海底拍摄的照片上发现了具有六边形图案的神秘物体。它们什么?某种人类尚未接触过的生命体?冲印照片的人故意设置的骗局?远航货船上不慎失的包裹?外太空生命体故意留下的信息?这一系列疑问伴随着科学家走过1/4世纪……
来自深海的意外发现
一直以来,人类对深海世界的了解都十分有限,在早年针对深海开展的考察活动中,探索者更是不断遭遇惊喜。
1976年,我和来自美国国家海洋及大气管理中心的研究小组在大西洋中部海域开展科学考察活动。那时深海考察的条件非常有限:我们用一条长约4000米的电缆连接“发现号”科考船和一台深海照相机,用它在距海底约3米地方拍照。此时所用的闪光灯闪烁频率仅为每20秒一次,被照亮的区域也仅大致相当于半张床单大小。最麻烦的是,我们必须等到科考活动结束重返基地,将底片冲洗后才能看到深海的相关影像。我们最初的几张照片都是覆盖着洋底的淤泥的图像。随后,一张照片上的一种比圆形筹码略大的暗点引起了我们的注意。在高倍放大镜的帮助下,一些排列规整的黑色圆点出现在我们从深海拍回的照片之上。每个圆点之间的间隔相对平均,圆点排列成行,各行相互交叉构成了等六边形,外形与中国罗盘十分类似。后来我们又从随后拍摄到的数百张照片中发现了这种六边形图案。
这种规则图形是什么呢?是否有可能是某种人类尚未接触过的生命体呢?要知道,海洋世界里有一种珊瑚就能够搭建对称六边形的珊瑚礁建筑,但这种珊瑚礁并不会被掩埋在海底淤泥当中。那么它会不会是冲印照片的人故意设置的骗局呢?亦或是远航货船上不慎遗漏的包裹呢?要不就是外太空生命体故意留下的信息?
带着这种神秘物体的照片,我拜访了国家自然历史博物馆的珊瑚专家弗德雷克·拜尔先生。拜尔断定它不属于珊瑚类。在他的举荐下,我又拜访了一位专门研究海洋无脊椎动物的专家。结果他也无法给出确切解答。最后专家们建议我把发现神秘深海物体的过程写成一篇文章发表在具有广泛影响力的自然科学学报上,并在随文附录的照片下注明:“这是一种无法确认身分的深海无脊椎动物”。
无法确定身分的
无脊椎动物
文章发表不久,我就收到一封署名为阿尔道夫·塞拉切尔的来信中一篇论文的复印件。阿尔道夫·塞拉切尔是德国某高校的一位古生物学家,他所从事的研究主要包括对保存在古代海洋沉积岩层中的生命体进行分类和根据古生动物留下的蛛丝马迹来推断生命进化历程等。他在来信中这样写道:“您所拍摄的图像着实令我大吃一惊。但愿您能同时收到我寄送的一篇科研论文。这篇论文主要讲述了我对多节状古生物化石的发掘和确证过程。”
塞拉切尔在论文中详细描述了距今约5000万年前的深海古生物化石在欧洲大陆出土的相关情况to他之所以为我的新发现感到兴奋不已,是因为他觉得自己的研究可能帮助我们解决神秘深海物体的身分谜题。换句话讲,他认为我们的发现有可能证明一种被认为早已灭绝的物种事实上仍然幸存于当今世界。如果我们能够了解塞拉切尔论文中所提及的化石早年在海底生活的模式,那么我们就有可能在深海中找到符合类似模式的鲜活生命体。
根据塞拉切尔对古生物骨架的描述,我们知道了照片中的神秘黑点有可能是由某种古生物所建造的一种垂直隧道的端口,这种隧道有可能属于一个深海的隧道网络,隧道既可能与网络中的一段呈水平方向铺设的隧道相连接,也有可能直接通往洋底的淤泥当中。若干不同走向的隧道共同构建了规则的六边形图案。
塞拉切尔认为,这些等六边形是一种相互连通的隧道系统,它极有可能是由一种蠕虫动物建造的系统工程。它们之所以这样做,有可能是在食物紧缺的深海中精心“耕作”,在隧道中培育可食用的细菌等微生物。而那些精致的六边形造型很可能是后期演进的结果,它具有更强的稳定性,能在经历了5000万年漫长的考验之后得以保存。按照塞拉切尔的推测,这类古生物最初可能是在浅海水域挖掘隧道,后移居深海以便在不受任何干扰的情况下实施食物培育计划。随着时间的推移,挖掘隧道演变为一种习性,多入口的便利要求促进了环线的形成,也最终成就了精致的对称六边形造型。
不需要阳光的生命
1977年,我和其他一些科学家在太平洋东部赤道附近海域的加拉帕戈斯群岛进行考察,没想到在这里的一个偶然发现竟从根本上颠覆了之前人类对地球生命的演进历史的认识。
众所周知,距海面大约2500米以下的水域已经是阳光无法穿越的地方,由于淤泥沉积、岩浆进发,这里根本没有绿色植物的踪影,也压根儿无法实现光合作用,因此一直被认为是生命的荒园。
然而,研究者却在一片足球场大小的水域发现了数量众多的蛤蜊、海蚌和深紫红色的管状蠕虫。蛤蜊、海蚌长度约0.3米,个头跟普通餐盘相差无几;而管形蠕虫的长度大概有一人多高。它们都生活在太平洋洋底热泉的泉口附近。由于光合作用无法实现,该生态系统的食物链开端往往是滋生在富含营养物质的海水中的各类细菌。它们从热泉冒出的气体物质中获取硫化氢等能量物质,通过化学合成作用利用二氧化碳和水制造糖和淀粉等营养物质。
加拉帕戈斯群岛的发现很快得到回应。一些科考队先后在太平洋其他深海海域发现了类似的生态系统,它们大都分布在洋中脊沿岸“黑烟囱”喷射口的边缘。这些热泉温度最高时可达400摄氏度左右。地质学家在高温的提示下最终意识到海洋底部可能就是岩浆渗漏处。而上层水温较低、密度较大的海水自然下沉数公里后,通过裂缝渗入地下火山岩层。冰冷的海水随着岩浆的扩散和上升运动而逐渐升温。同时,岩浆流经之处大量金属物质、各类气体物质糅合其中,最终升腾为包含黑色烟雾状微粒的“黑烟囱”。
对海洋生物学家而言,这些科考发现的意义几乎等同于在其他星球发现生命迹象。而其中最令人意想不到的当属那些具有相当耐热水平、能够利用化学合成作用养活自己的微生物群落。它们的存在似乎为我们揭开了地球生命起源的谜题。有的科学家甚至提出:地球生命体的最初发祥地很可能不是地表的浅海海域,而是在原始海洋中热泉的泉眼处。而类似生态系统之所以都在太平洋地区被发现,主要是因为这里的海底扩张速度比其他海洋快10倍左右。
在太平洋深海海域发现的热泉及其周围的生态系统,引起科学界的广泛关注。但我认为类似的热泉和生态系统肯定存在于岩浆蔓延速度更为缓慢的大西洋中部洋中脊群落当中。于是,我和考察队同仁花
费了好几年时间改进深海探测技术,希望能同时利用远程感应设备和深海定位采样技术获取研究上的突破。
1985年,我们的付出终于得到了回报。我们在大西洋找到了热泉的集结地(至今仍是人类所知的最大集结地之一),同时还在这里发现了热泉生态系统。
我们此次科考发现引起了生物学家的关注,因为生活在大西洋热泉生态系统中的动物群落在构成上跟太平洋地区的截然不同。虽然同处在相同的纬度之上,但早先在太平洋地区大量出现的盘子大小的蛤蚌和硕长的深紫红色管状蠕虫在这里却根本没有出现,大量集结于此的动物是一种特别的虾群。
几乎是在一夜之间,这个位于大西洋中部的考察点成为了海底热流研究的前沿,我们也与多个领域的专家建立起合作研究关系,同时受到资助得以利用载入深海潜水艇开展水下勘探工作。
与神秘六边形图案
亲密接触
最初的深海考察局限于一眼处于活动期的热泉。1990年,我开始尝试在“阿尔文号”小型深海科研潜水器的帮助下携带背负式潜水设备探访距离目标热泉大约0.3公里外的深海裂谷东墙。若干年前,也正是在那里,我们拍回了神秘的六边形图案照片。如今在“阿尔文号”潜水器的帮助下,我们有机会与神秘的六边形图案进行第一次亲密接触。在深海潜水器所配备的机械手的协助下,我们成功地把一些塑料管插入深海底部的淤泥当中,采集到圆柱状样本。
重返洋面的科考船,我发现原来老照片上那些看似暗点的东西的确是小孔,跟塞拉切尔在论文中提及的一种古生物Paleodictyon(网格笔石属动物,存在于中寒武纪到早石炭纪)的化石非常相似。但令我失望的是根本没有发现蠕虫或类似生命体的踪迹。
1991年,我再次获得与深海之谜亲密接触的机会。这一次是陪同加拿大导演史蒂芬·洛拍摄泰坦尼克号沉船(沉船遗骸位于水下约3810米的深海海域,与我们发现六边形图案的地方相距大约数百公里)。洛特意从莫斯科海洋研究所借来两台深海潜水器“米尔1号”和“米尔2号”。
“米尔”深海探测器的裁人区非常狭窄,一次顶多能容纳3人乘坐。我和来自俄罗斯的资深科学家在领航员的带领下,开始了这次科考的首航。
我们的目标是考察从热泉以东到有六边形神秘图案出现的广阔区域。探测器以每小时1.6公里的速度缓缓下沉至洋面以下约4000米的海域,并在一处正冒着浓浓“黑烟”、有大量虾群环绕的烟囱旁边停了下来。
而后,我们的探测器继续向东行进,从布满鲜艳的红、黄色矿石的热泉喷射口上滑过。沿途只看到浅棕褐色的海底沉积物和熔岩冷却后形成的枕型岩石。一段时间之后,我们终于看到了沉积物表层的六边形图案。我们继续向东移动,发现深海沉积物的颜色逐渐由浅棕褐色变为红棕色。直到一些数米高的大烟囱陆续出现,我们才发现探测器已经行进到了距离洋底3a米的一片毫无生命迹象出现的“烟囱”顶端。此时,我们最终有机会降落在散落着多个坍塌“烟囱”的深海底部。这些“烟囱”直径达数米,上面还有类似于希腊古神庙圆柱外侧所刻凿的凹槽。
这次实地考察大约持续了15小时,我们不得不在专业人士的要求下返回海面,因为此前“阿尔文号”在深海海底进行水下作业的时间最多为4小时。我们三人直到重新登上考察船才感觉到刺骨的寒冷,原来海底的水温几乎接近冰点,深海探测器的金属外表更加速了热量的迅速散失。幸好船上提供桑拿浴,我们很快恢复了正常体温。
后来,我又亲自驾驶“阿尔文号”采集回若干六边形物体,我们在对其核心部分进行干燥处理后把它们保存在饱和环氧基树脂中,成功地维护了表层神秘的孔洞。由于无法继续深入研究,我们只能把标本收藏起来。
第三次与神秘六边形进行亲密接触是在2001年。早年的“阿尔文号”在装备上有所改进,安装了高分辨率的电视摄像机和大功率水下照明装置(能够照亮相当于半个足球场大小的海域)。这套新设备在大西洋海底探索中表现十分出色。
难解的谜团
关于公众瞩目的Paleodictyon,此时还存在许多疑问。例如,深海的六边形图形是否确实与Peleodiotyon化石存在对应关系?如果这种关系成立,那么这种六边形隧道网络究竟被建在何处呢?此时,我和塞拉切尔的认识已趋于一致——我们都认为建造六边形隧道网络的古生物Paleodiotyon化石应该能在深海找到与之匹配的活物,因此我准备再次潜入深海,以破解这个谜团。
2003年6月,我们再次驾驶“阿尔文号”潜入大西洋海底,此时距离我第一次拍摄深海照片及收到塞拉切尔的论文已整整25年。
这次“阿尔文号”在登陆海底日寸将着陆架插入淤泥层至齐膝深度。探测器刚停稳,我们立即着手寻找棱边清晰的六边形物体。为了节约时间,领航员将船具设备中的软管调出,以便在必要时用清水冲刷表层淤泥。几秒钟后,我们就通过图像监视器找到了密布小孔的淤泥,下面就是六边形的隧道网络。
“找到啦!”我们一阵狂喜。但由于探测器乘坐区空间狭小,我们只能相互握手庆贺。这次在海底发现的生命体与之前在陆地发掘出的古生物化石完全吻合,也就是说,一种被认为早在5000万年前就已经灭绝的生物事实上一直在深海持续繁衍着。深海就像一个天然庇护所,为Paleodictyon的延续创造了良好的条件,使它顺利避开了地球演进历史上因全球气候巨变而引发的物种灭绝风潮。
目前Paleodiotyon仍是一个有待突破的谜题。关于它的起源,主要存在两种假想。一种观点是以塞拉切尔为代表,认为建造神秘六边形隧道网络的是一种擅长钻洞但目前仍不为人类所知的蠕虫;另一种观点则认为这种网络是由一大群单细胞有机物共同建造的。这种构造只是某种外甲壳,而黑色小孔则是生活在水平方向隧道中的单细胞生物故意留下的食物通道,专门用来收集从上方沉积下来的食物。
看来,这个持续了30年的学术问题还将继续为更多人所研究。