吓坏水手的“幽灵”海域

米歇尔·奈慧斯

近日，在《环球科学》的一篇文章中，科学家揭开了一个古老的谜团——海洋中恢宏而短暂的“幽灵之光”究竟来自何处。一起去看看吧！

主持：牙 牙

1864年1月30日，阿拉巴马号的船长塞姆斯突然发现，自己正驶向一片不可思议的海域。“晚上8点左右，没有月亮，但天空晴朗，群星闪耀。我们航行的那片深蓝色的海域，突然变成了一片令人惊惧的雪白，好像有一种柔和的光，或者说是光晕照亮了那片海。但抬头看去，头顶的天空却只有一片死寂的漆黑。”塞姆斯在回忆录中写道。起初，他以为那一整片白茫茫的亮光是一座被水淹没的山。可船员们把一根粗重的绳索沿船舷放下去，下去了近200米也没有碰到山。阿拉巴马号在这片怪异的海面上航行了几个小时，就像突然驶入时一样，又突然地离开了这片水域。当时，船员们认为他们遇到了“幽灵”之光，但我们现在知道，他们遭遇的是一种被称为“乳海”的现象。

“幽灵之光”究竟来自何处

在大多数关于生物发光的记录中，无论是在陆地还是在海上，生物发出的光大多是蓝绿色的，其中一些光是受到扰动后才出现的，如在公元前3世纪时，亚里士多德就注意到如果用棍子击打海面，海水有时会发出明亮的蓝色闪光。但塞姆斯船长的回忆录中提出了一个非常不同的现象：海水中充满了稳定的白光，并且这种白光延绵数千米。乳海极其罕见，又极其诡异，因此在很长一段时间内被世人视为无稽之谈。

1985年7月，一艘美国海军的考察船在阿拉伯半岛附近遭遇了乳海。幸运的是，这次航行的目的之一就是研究海洋发光生物，因此科学家不仅可以及时使用设备来研究这次突发事件，还收集了可供进一步研究的海水样本。通过研究，科学家发现样本中除了在海洋各种发光现象中常见的鞭毛藻、桡足类等浮游生物外，还含有一种聚居在水面藻类上的发光细菌。科学家据此推测，乳海是藻类在水面聚集形成藻华后，藻类死亡引发的。当死亡的藻类细胞破裂时，发光细菌会充分利用藻类释放的脂质，疯狂繁殖，最终达到能在大片海水中持续发光的规模。

乳海成因众说纷纭

长久以来，科学家提出过各种各样关于乳海成因的假说。一些研究者提出，乳海来自于细菌的群体感应现象：细菌通过化学信号进行交流，一旦它们的密度足够高，就可以产生感知信号，并持续发光。

美国加利福尼亚州蒙特雷海军研究实验室的大气科学家史蒂文·米勒借助昼夜波段传感器（DNB，一种新的、更灵敏的微光传感器）系统地调查了乳海现象，分析了2012年至2021年所有无月之夜的数据后，认为乳海现象最常在冬季和夏末出现。他还发现大规模乳海现象似乎更容易在印度洋西北部出现，这里在冬季和夏季季风的作用下，深海寒冷、富含营养的海水会不时上涌到表层，从而引发浮游植物大量繁殖的现象。

一些海洋生物借助发光吸引食物或配偶。也有一些海洋生物将发光作为一种警报，用于自保，当受到攻击时发出闪光吸引捕食者的天敌。但细菌群体感应引起的发光可能基于另一种作用：當开阔水域的食物不足以维持整个菌群的生存时，它们会通过发光引诱附近的鱼前来，从而进入鱼类的消化道中继续生活。

乳海研究仍任重道远

乳海的秘密仍然存在，如生物发光的性质、功能和范围等方面都存在很多悬而未决的问题。可由于大多数发光生物生活在海洋中，且其中的大部分生活在深海，要想直接观察生物发光现象，不仅需要投入大量的人力物力，还需要冒相当大的风险。所以，要探知乳海的更多秘密，我们还有很长的路要走。

人类从能发光物种中获益良多。医学和生物学研究人员经常使用的绿色荧光蛋白，就是生物学家在20世纪60年代从发光水母中分离出来的。但如今，海洋中的可发光生物却正受到死亡的威胁。从海底开采贵重金属的热潮不仅改变了海底的地貌，还对整个深海产生了巨大影响。深海的水通常非常清澈，使发光生物能在距离彼此上百米的位置展开交流。但采矿机械会扬起海底的沉积物，并将大量泥浆和淤泥倒回大海，使原本透明的海水变得浑浊。这不可避免地干扰了可发光生物之间的交流，干扰了它们寻找食物、配偶的能力，从而给它们带来死亡的危机。

发光的大海使一代又一代的水手胆战心惊，却没有伤害任何人，也没有在陆地上留下任何痕迹，然而人类攫取海底资源的野心，却可能会使海洋之光永久地黯淡下去。

（本文根据环球科学公众号登载的相关内容整编）