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    中华读书报 2020年10月28日 星期三

    新知新识

    走,到海底去看看!

    王世平 《 中华读书报 》( 2020年10月28日   16 版)

        《深海浅说》,汪品先著,上海科技教育出版社2020年10月第一版,88.00元

        1976年,科学家在东太平洋加拉帕戈斯群岛(对,就是达尔文去的那个加拉帕戈斯群岛!)附近2500米的深海底,发现了一堆白色的大贝壳,甚为迷惑不解。但当时有人出来吹冷风:那会不会是什么船上吃剩的垃圾?不是附近还有个扔下的啤酒罐子吗?

        1977年,科学家再次来到这里,深潜器“阿尔文号”下潜到锁定的海底,发现了长着红色鳃状羽的半米高成簇的管状蠕虫,还有30cm长的白色大贝壳和螃蟹等各种动物密密麻麻挤在一起。这里水温高达17℃,海底采上来的水也是一股硫化氢的臭味。下潜的科学家兴奋地说他们看到了“伊甸园”。

        1979年“阿尔文号”深潜器又发现了2米高的“黑烟囱”耸立在海底,向上喷出滚滚浓烟,高温还烧坏了温度计,原来这就是真正的海底热液。海底深处的海水,与上升的岩浆接触后,形成了富含金属元素的热液,像黑烟般喷出,而被海水冷却下来的金属硫化物在喷口沉淀,层层相叠形成了“黑烟囱”。出口处的热液温度可达350℃,离热液稍远温度较低处才能发育热液生物群。但是热液并不稳定,一旦停止喷出,热液生物群便集体死亡。

        普通人毕竟无缘亲身到深海去探索一番,但无论大人小孩,对汪洋大海似乎有天生的好奇和敬畏。

        古希腊人相信深海是没有底的。英文里深渊叫abyss,词源就是希腊文的“无底”。在欧洲,地中海联通大西洋的直布罗陀海峡便被认为是世界的尽头,海峡入口的岩崖上刻有拉丁文古训“NecPlusUl⁃tra”(不得再前),警告航行者到此止步。要等到16世纪“地理大发现”,才由西班牙国王、神圣罗马帝国的皇帝查理五世,改为“PlusUltra”(继续向前),鼓励航海家冲出地中海去探索大洋。正是这位查理五世皇帝,出手资助麦哲伦,实现了首次环球航行。1521年麦哲伦环球航行时,曾在太平洋中部把一根731m长的绳子系上炮弹壳,丢到海里根本够不着底,于是他声明深海真的是没有底的。没有底的深海只能是个神怪世界。

        人类对未知世界一向充满探索的欲望,遥如宇宙,深如汪洋。不过汪品先院士的《深海浅说》一书告诉我们,人类对于深海的了解,某些方面还远远不及火星。大西洋中脊区的地形,可以看出中脊、海山和转换断层,分辨率为水平15km,垂向250m;火星上“水手谷”的地形,显示出峡谷和撞击坑等,分辨率为水平1km,垂向1m。后者精准度要高得多。可见,深海对于人类而言,仍然基本属于神秘世界。

        汪品先院士新作《深海浅说》写道:

        世界大洋平均3700m深,而有光带不到200m,因此海洋的95%是在“永久的黑暗”里,除非被人类深潜的灯光照亮。海洋和陆地的根本差异,突出的表现是在深海。水深超过2000m的深海,占海洋面积的84%,占地球表面的60%,因此深海才是地球表面的主体,但是深海又是我们在地球上了解最少的部分。

        人类认识海洋是一个漫长的过程。16世纪弄明白海洋有多大,20世纪弄明白海洋有多深。有了面积和深度,就可以算出大洋的体积。现在知道海洋总面积为3.6亿平方千米,海水总量有13.3亿立方千米。普通人听这种大数据找不到感觉,可以打个比方:长江每年入海流量将近1000立方千米,就是说要流140万年才能灌满世界大洋。或者说,假如地球表面没有起伏,那么全球都会盖上2600米厚的海水。

        早期人类以为深海是个没有光线、没有生命、没有运动的“三无”世界,现在证明除了“没有光线”,其他看法都不正确。

        人类潜海的历史也十分悠久。《深海浅说》中特别提到了著名的亚历山大大帝,这位生活在2400年前的著名君主、军事家和征服者,居然也是深潜爱好者,据说他曾经在特制的透明桶里下到过海底观察海鱼。亚历山大大帝可能是受了亚里士多德的影响,因为亚里士多德做过大帝的老师。这从一个侧面反映出古希腊文化对于海洋的重视。2012年3月26日,加拿大著名导演卡梅隆驾驶单人潜水器“深海挑战者号”成功下潜至“挑战者深渊”,深度为10898m;2019年4~5月,美国亿万富翁维斯科沃独自驾驶“特里同号”36000深潜器,一直下潜至10928m处的深海底,打破了前人的纪录。

        以上名人的深潜都属于“玩票”,而科学家通过深潜,发现了深海热液、冷泉、热液生物群、深水珊瑚等与陆地大相径庭的生物和景象,又通过大洋钻探,从海底打钻,发现了不依赖光合作用的“深部生物圈”。在黑暗深海里的冷水珊瑚之类,依靠海雪为生,食物来源十分贫乏,生长速率极为低下,可以享有“千岁”的长寿;至于海底下面深部生物圈的微生物,新陈代谢低到极限,甚至可以成为真正的“万岁爷”。

        如果深海底下的微生物生殖周期以千年计,寿命以万年甚至百万年计,那么这种新陈代谢的慢节奏、黑暗世界里的“慢生活”,揭示出生命活动可以采用与我们以往所知的根本不同的方式进行,极其值得寿命有限的人类去作认真的研究。如果还考虑到文献中的报道,在上亿年古老地层中的琥珀或者盐晶里的微生物,也曾经培育成活,那么微生物世界里“生”和“死”的定义就值得重新推敲。深部生物圈提出了涉及自然哲学和科学世界观的深层次理论问题。

        人类对深海的了解实在太少,深海探秘之旅还正在招募有志之士的加入。

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