海洋科普:在夜間“潛入”深水,探索海洋古生物的絢麗
發(fā)布時(shí)間:2023-06-05
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世界上最大的生物遷移,發(fā)生在夜幕降臨之后。

  夜已深,為了獲得更豐富的氧氣和食物,大約一億噸的生物會(huì )從海洋透光帶以下,上升到靠近地表的上層;在太陽(yáng)升起時(shí),它們又重新返回海洋深處,日復一日,促成淺海和深海間的物質(zhì)循環(huán)。

  從奧陶紀的浮游生物大爆發(fā)之后,這一宏偉的奇觀(guān)每晚都在海洋中往復發(fā)生。

  黑水攝影:浮游生物的綺麗萬(wàn)象

  在夜間,通過(guò)船或浮標將燈懸掛在水下 12米左右的位置,之后下潛,尋找盡可能深的海水,利用照相機攝制出水中小生靈們的畫(huà)面——這就是黑水攝影。

  

  中生代的浮游蟹類(lèi)迷惑麗魔蟹 (Callichimaera perplexa),類(lèi)似于現在螃蟹的大眼幼體,可能是幼態(tài)持續現象,攝于早白堊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  微小的浮游動(dòng)物從深處向燈光升起,一系列神奇的生物接踵而至。在各個(gè)時(shí)代,凝膠狀的遠洋無(wú)脊椎動(dòng)物,如水母、櫛水母是海中生靈中占多數的動(dòng)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,浮游三葉蟲(chóng)、牙形石和甲胄魚(yú)的幼體是最獨特有趣的海中小精靈;

  在泥盆紀,則是在泥盆紀游泳動(dòng)物革命中新誕生的、擁有浮游幼體的菊石和有頜魚(yú)類(lèi)的幼魚(yú);

  在中生代,漂游海百合和節肢動(dòng)物幼體亦是一道綺麗的風(fēng)景線(xiàn)。

  現在,時(shí)空來(lái)到了2200年。

  此時(shí),時(shí)空穿越技術(shù)出現,而穿梭于各個(gè)地質(zhì)年代拍攝古生物便成為了可能。接下來(lái),我們會(huì )請到攝影師——程文,來(lái)向我們講述她在“黑水古生物攝影”中的有趣經(jīng)歷。

  

  矛形小箭石(Belemnella Lanceolata),中生代最后的游泳動(dòng)物群的成員,與攝影師攝于馬斯特里赫特階 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  外星異客:古生代的浮游生命

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

  然而,那些巨型古生物從小就是如此碩大無(wú)朋嗎?很明顯,不是。

  和現代生物一樣,古老的海洋生物也要經(jīng)歷發(fā)育的三個(gè)主要階段——幼年、生殖階段和終末階段。實(shí)際上,很多古生物的幼體與成年對象具有不同的外貌,甚至呈現著(zhù)不同的行為,講述著(zhù)遠古時(shí)期的獨特故事。

  有一些浮游幼體將在海水中度過(guò)一生,而其他浮游生物卻會(huì )進(jìn)一步發(fā)育,定居在沙子中,或者不斷成長(cháng),成為在遠洋中上層游泳生活的種類(lèi)。這些幼體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,是一只晚志留紀的大眼翼肢鱟(Pterygotus macrophthalmus)幼體。

  在我發(fā)現它時(shí),僅僅只有幾厘米的它正在捕食著(zhù)一只比它還小得多的牙形石幼體——幾厘米的身體,傳達著(zhù)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,攝于晚志留紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  相比于超過(guò)2米長(cháng)的成年翼肢鱟,幼體時(shí)的翼肢鱟更有其美麗之處。半透明的身體反射著(zhù)天藍的光,橙黃色的內臟透過(guò)薄薄的甲殼清晰可見(jiàn)。

  大部分翼肢鱟幼體具有的特征----相對于身體更大的眼睛和附肢,在板足鱟幼體上同樣表現的很明顯,當然,它們還有一些其他的特征。

  板足鱟幼體具有比成體更大的單眼,在出現復眼之前的生命初期,單眼幫助板足鱟好奇地打量這個(gè)世界;而它們后續長(cháng)出的復眼,也比成體比例更大,更靠近兩側。

  另外,它們具有相對比例更大的頭胸甲。甲殼的中心部分突出,甲殼后側的刺可能發(fā)育,使整個(gè)身體接近三葉狀,與鱟的“三葉幼體”有異曲同工之妙。這也同樣暗示著(zhù)螯肢動(dòng)物和三葉蟲(chóng)的親緣關(guān)系。

  但與它們的現代親戚——鱟不同的是,幼體的板足鱟只有9個(gè)腹部體節,每次蛻皮增加一節。在成長(cháng)中,幼體板足鱟先發(fā)育后腹部的6個(gè)體節,后完善前腹部的體節,而鱟是直接出生就具有完善的體節。

  另外,它們還與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(lái)平衡它們矯健的泳姿。

  而它的獵物——牙形石,在奧陶紀、志留紀、直到它們滅絕的三疊紀,都是海洋浮游生物的重要組成部分。它們是目前已知最豐富、分布最廣的海相動(dòng)物化石,也是全球晚寒武世至三疊紀末(5.2億-2.05億年之間)海相生物地層中最具分辨率的生物門(mén)類(lèi)之一。

  

  閉著(zhù)嘴的牙形石奧澤克刺(Ozarkodina),攝于奧陶紀——早三疊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  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(chēng)為活著(zhù)的“牙形石載體”(對于這些分類(lèi)尚未完全確定的動(dòng)物的最準確稱(chēng)呼),是一些細長(cháng)的、形似蠕蟲(chóng)、頭部具有牙形石的生物。

  它們身體兩側交錯排列著(zhù)V字形肌節,和文昌魚(yú)相似。而其他脊椎動(dòng)物,包括七鰓鰻,盲鰻,甚至是最早的化石魚(yú)類(lèi)的肌節都為“W”形,現生動(dòng)物中,只有文昌魚(yú)具有此形態(tài)的肌節,但牙形石的肌肉纖維卻與滅絕無(wú)頜類(lèi)相似。

  它像魚(yú)又不像魚(yú):末端具尾鰭;背部有一條棒狀脊索,頭的兩側為一對球狀的大眼睛,由軟骨包被,這些證據證明其與無(wú)頜類(lèi)有著(zhù)不可割裂的親緣關(guān)系。

  在拍攝時(shí),這條牙形石正瞪著(zhù)反射著(zhù)橙紅色光芒的大眼睛,揮舞著(zhù)尾鰭向前游動(dòng);突然,它猛地張開(kāi)大嘴,露出琥珀色的滿(mǎn)嘴尖牙……

  在生活時(shí),牙形石載體的磷酸鹽牙齒通常呈淺琥珀色,半透明略微發(fā)白。另外,牙形石可能屬于“食道口動(dòng)物”,與有頜類(lèi)的“頜口動(dòng)物”相對。和現在的七鰓鰻、盲鰻一樣,它們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張嘴閉嘴,在可愛(ài)和恐怖之間無(wú)縫切換的影像。

  

  張開(kāi)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”。攝于奧陶紀——早三疊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  另一個(gè)小精靈是一眾三葉蟲(chóng)中的異類(lèi),蚜頭蟲(chóng)目(Proetida)的遠矚蟲(chóng)科(Telephinidae)。

  它們是少有的浮游三葉蟲(chóng),具有巨大的眼睛,占據了頭部?jì)蓚龋ㄓ坞x頰)的大部分空間,可以看到前后、左右甚至上下。它們還擁有流線(xiàn)型的身體,以及小的尾部,是活躍的視覺(jué)主導的浮游動(dòng)物。因為身體的重量主要位于頭部,這些小家伙可能會(huì )以倒立之姿,以腹部向上的方向游泳。

  當我發(fā)現它時(shí),它正在水中倒立飛行著(zhù)。身體兩側長(cháng)長(cháng)的頰刺伸向兩側后方,透明和白色交織的觸角隨著(zhù)水流向后搖擺;巨大的眼睛閃爍著(zhù),長(cháng)長(cháng)的尾絲延伸到身后,身體中軸的內臟則透過(guò)碳酸鈣組成的薄殼反射出橙黃色的光芒……

  作為海洋浮游節肢動(dòng)物,遠矚蟲(chóng)科如磷蝦一般,在隱秘的黑暗海洋里熠熠生輝。而它們,便是奧陶紀的磷蝦。

  

  浮游的美麗三葉蟲(chóng)遠矚蟲(chóng)科Telephinidae,攝于奧陶紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  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(jìn)行的,但這只是說(shuō)海水很深,并不意味著(zhù)拍攝者需要深入尋找主題。因為很多時(shí)候,拍攝是在接近水面處進(jìn)行的,拍攝對象還會(huì )投射出水的波紋,增加另一份浮世的美感。

  在水面附近的最典型的生物,便是中生代繁盛的浮游海百合,他們是海百合歷史上最活躍的篇章。所有現代的海百合都是底棲的濾食動(dòng)物,但一些化石海百合,如次棱角海百合Seirocrinus、創(chuàng )孔海百合Traumatocrinus和Melocrinus卻是遠洋的“假浮游生物”。

  為什么說(shuō)他們是“假浮游生物”呢?

  因為它們附著(zhù)在浮木上,有長(cháng)長(cháng)的,繩索狀的莖和擴大的,永久張開(kāi)的須腕,營(yíng)被動(dòng)濾食生活,對于吃喝非?!胺鹣怠?。

  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(dòng)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,屬于遠洋浮木上生活的“主動(dòng)”濾食生物 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  這只紅色的五角海百合(Pentacrinites briareus)幼體就正附著(zhù)在遠洋浮木上。

  它直徑大約30 cm,具備20 cm長(cháng)的莖;莖和萼上密布著(zhù)圓柱形的卷毛,覆蓋著(zhù)整個(gè)莖,可以引起水流沖刷以獲取食物,這代表它們已經(jīng)進(jìn)化為一個(gè)積極的過(guò)濾者(像雙殼類(lèi)和藤壺),而不是現代海百合那樣的被動(dòng)濾食生物。

  猶因他海百合(Uintacrinus)則與現代的海百合區別更大——它們有非常大的球形萼,起到浮囊的作用。猶因他海百合可以把自己變成氣球,懸浮于海床上方,而長(cháng)長(cháng)的腕則在泥底表面搜尋食物。

  它們的表面由許多五邊形或者六邊形的小板塊組成,與大名鼎鼎的“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?yōu)楦×δ沂棺陨碓谒邪肫?,攝于白堊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  白堊紀海洋中,魚(yú)類(lèi)幼體和頭足類(lèi)的奇妙旅行

  在前往白堊紀末的旅行中,我有幸抓拍到了一只班納博格米努斯魚(yú)(Bananogmius)的幼體。它們屬于塞納命運魚(yú)目 (Tselfatiformes),拉丁名意為“香蕉背鰭”,即有著(zhù)背鰭高高聳起,形狀特異。

  它們是一種大魚(yú),成體體長(cháng)約1.2~1.8米,高約是身長(cháng)的三分之一到二分之一之間,具有扁平的下顎和盤(pán)狀的顎骨,可能是以軟體動(dòng)物為食。它們生存于晚白堊紀的西部?jì)汝懞5?,一直生活到新生代初?/p>

  幼體的班納博格米努斯魚(yú)完全沒(méi)有成體那樣偉岸,但也能讓人一眼分辨出它的種類(lèi)——和現代的獅子魚(yú)一樣,幼體班納博格米努斯魚(yú)的鰭著(zhù)色尚不鮮艷,但相對比例要比成體還大得多。它被燈光吸引而來(lái),挺立著(zhù)高聳的背鰭和臀鰭,向我展示著(zhù)它的美麗。

  

  班納博格米努斯魚(yú)(Bananogmius)的幼體,有著(zhù)巨大的背鰭和臀鰭、攝于晚白堊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  白堊紀菊石非常常見(jiàn),但是菊石產(chǎn)卵的場(chǎng)景卻很稀少——迄今為止,并沒(méi)有發(fā)現過(guò)太多菊石卵的化石。在整個(gè)中生代,繁盛的菊石們繁殖策略多種多樣,可能有槍烏賊式產(chǎn)于海藻、海底的種類(lèi),也可能有和現代大洋魷魚(yú)一樣的浮游卵類(lèi)型。但目前發(fā)現的菊石卵化石大多數是扎堆的槍烏賊式,這只晚白堊紀的科斯馬特菊石(Kossmaticeras densicostatus)也應該不例外。

  與大眾認知相反,現在形成的海底森林大型褐藻,實(shí)際上在地質(zhì)年代上相當年輕——它們直到晚白堊紀才出現,在新生代大量繁盛。

  在這種有點(diǎn)像馬尾藻的白堊紀褐藻(Julescraneia)上,我看見(jiàn)了一只菊石母親的身影,它正在守護著(zhù)自己的卵,但這些卵可能已經(jīng)難以孵化——畢竟此時(shí)已是白堊紀末,剛剛撞擊過(guò)地球的小行星將會(huì )很快引起海水酸化,殺死這些需要鈣質(zhì)來(lái)發(fā)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(chǎn)卵。攝于晚白堊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  當然,在現在的海洋中,已經(jīng)孵化出的菊石幼體還能幸存一段時(shí)間。這只盔菊石的幼體看起來(lái)剛孵化不久,外殼很薄,在燈光下呈現半透明,露出內部復雜精細的縫合線(xiàn)。

  而在它伸出殼口的軟體部分,忽明忽暗的色素細胞點(diǎn)綴著(zhù)螢火的光輝,神秘而又典雅,但這絢麗同樣也無(wú)法長(cháng)久——所有菊石都會(huì )消失在小行星撞擊帶來(lái)的大滅絕中。

  

  菊石的幼體,具備很?。ㄐ∮?.1mm)的殼,在燈光下可能呈半透明,露出細密的縫合線(xiàn),攝于晚白堊紀 (圖片來(lái)源:作者繪制)

  好啦,這次就先說(shuō)到這里,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(shuō)的——現代的海洋,只是它在地質(zhì)年代上的一個(gè)微小截面,而過(guò)去的時(shí)代里,廣袤又隱秘的海洋,是我們的星球巨大、重要的一部分。

  在這里,曾經(jīng)棲息過(guò)那樣多的美麗生物,即使我有這能穿越時(shí)空的相機,也只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,絢麗多姿,那遠古的海洋生命正生鮮活游動(dòng)的時(shí)候,又怎么會(huì )是如今發(fā)掘出的,這灰暗粗糙的化石模樣呢?

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

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

  當拍攝這些照片時(shí),我向人們展示著(zhù)他們從未觸及過(guò)的世界,讓人們發(fā)覺(jué)——原來(lái),遠古的生命也是如此絢麗。

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