诺第留斯号的黄昏

W我们都很累。我和我的船员已经在巴布亚新几内亚的恩德罗瓦岛追踪鹦鹉螺将近一个星期了。我们每天在独木舟上呆16个小时，然后在一艘美拉尼西亚船只的甲板上断断续续睡8个小时。早餐、午餐或晚餐吃米饭和新鲜的金枪鱼。在敞开的小船上，太阳、风、雨、黑暗似乎融合在一起。时间在疲劳中融化。

一星期以前，我们给诺第留斯号装上了声波发射器，告诉它们它们的位置和深度。为了追踪它们，我们必须待在一公里以内，因为它们在海底附近的泥泞栖息地颠簸，爬上这里小岛周围的珊瑚礁。我们坐在小船和独木舟上，在他们上方悬挂着水听器，以便接收微弱的声音信号。

那是2015年，我们在追踪两种不同的鹦鹉螺——鹦鹉螺和它的后代allonautilus——它们在这里被发现，在地球上几乎没有其他地方。由于过度捕捞和海洋环境的变化，这两个品种都濒临灭绝。我们想知道他们是如何生存下来的。它们能穿越大片水域找到足够的食物吗?

在1984年，我做了同样的工作，就在这个地方，但用的是较差的设备。现在，31年过去了，我的记忆变得清晰起来。发生了重大变化。当时的海水非常凉爽，因为它从深海区上升到礁壁上。潜水是为了逃避这个地方的炎热，这是一个横贯赤道的地理热点。现在，不断上升的海水，缺乏氧气和营养，对它曾经支撑的珊瑚礁来说，是一个温暖的死亡。

在不到一个世纪的时间里，气候变化颠覆了中光带数百万年来维持生命的条件。

最令我吃惊的是这里没有鲨鱼。1984年，我们多次被赶出水面。有一次，我的潜水伙伴在我们爬过船尾进入我们的船时，用他的大相机猛拍了一下一只特别凶猛的黑色鳍头。但在2015年却并非如此。我们连续两周每天潜水。我们连一条鲨鱼都没见过。甚至连一只小小的白尖礁鲨都没有。我知道他们在哪里。或者至少是它们的鳍所在的地方。悬挂在泰国、柬埔寨、香港和中国大陆的门店数以万计，等待成为汤品。

我们的发射器，神奇的微型电子产品，看起来像AA电池(尽管每个1000美元;对嗜酒者来说相当昂贵!)，当鹦鹉螺游过海底时，他把它们捡了起来。每一秒钟，它们都向我们报告它们所处的位置、深度和水温。它们没有潜到800米以下，因为在那样的深度，海洋压力会使它们的壳内爆。我们的追踪显示，它们沿着海底的轮廓向浅水游去，那里有更多的食物，但也更危险。它们的捕食者，鲨鱼和大型鱼类，是视觉猎手，所以鹦鹉螺在黑暗、更深的深处更安全。至少曾经是这样。

2015年，我们的研究给我带来了启示，我和我的海洋生物学和古生物学同事至今仍在整理这些启示。虽然诺第留斯号没有那么多的捕食者，它自己的捕食者，人类，减少了它们的数量，但这种有美丽螺旋壳的浮力强的深海生物面临着更大的问题。海底的水温被定义为中光带，诺第留斯号所经过的地方，温度变得如此之高，以至于它正在摧毁在那里茁壮成长的所有生物的生命。

“煤矿里的金丝雀”已经变成了一把苍老的环境锯子。但它仍然是一个有用的方法。金丝雀比人类对二氧化碳和甲烷的增加更敏感，当与低氧结合时。对于早期的矿工来说，用鸟来探测矿井中积聚的气体何时上升到足以杀死他们的水平是明智的。鹦鹉螺是中光带的典型动物。它的生存现在预示着海洋生态健康的命运。

T中光区深度在100米到500米之间，光线穿透到底部时，即使在中午也会呈现出暗淡的微光。处于这一模糊地带的动物有许多共同的特点，但其中最重要的是生长缓慢，导致青春期延长，成熟后生殖力低下，寿命长。

由于光线太暗，这些动物，包括硬骨鱼、鲨鱼和许多种类的活动无脊椎动物，在很大程度上都避免亮色的展示。为了寻找食物，它们主要使用化学感受器——就像狗在夜晚黑暗的地板上寻找难以捉摸的狗粮一样，它们可以通过气味而不是视觉来确定食物的位置。他们都过着慢节奏的生活，在食物匮乏的情况下，他们会小心翼翼地保护自己的能量。这就是鹦鹉螺和另一种领头羊腔棘鱼的例子。腔棘鱼是一种巨大的蓝鳍鱼，它的叶鳍是第一代两栖动物的四肢的“缺失的一环”，最终是我们的四肢，使腔棘鱼成为我们的深层祖先。但是腔棘鱼仍然存在，在海底深处，有时在鹦鹉螺所在的地方，这是过去地质时代的真实写照。

这两种动物是很久以前传下来的。它们都是在大约1亿年前以现在的样子首次出现在化石记录中。(根据年代久远的化石，最早的鹦鹉螺类出现在5亿年前，最早的腔棘鱼出现在近4亿年前。)最近的研究利用了它们骨骼的氧同位素和骨骼生长温度的测定技术，发现鹦鹉螺和腔棘鱼最初是在浅水物种时进化的。但大约在6000万年前，它们的物种迁移到了中光带，而化石记录告诉我们，所有那些留在更繁荣的浅水区的物种都灭绝了。

在深水中，这两种物种都可以存活很长时间，至少一个世纪。它们长寿的一个关键是它们进化到能在极低的代谢率下生活。鹦鹉螺可以毫不费力地在海底撞来撞去，用它们的90只触须，用化学方法寻找可能每月一次从珊瑚礁峭壁上掉下来的死鱼。但它们的天才在于它们的浮力外壳。它们在寻找食物时几乎不消耗任何能量。它们的身体计划包含了有史以来最伟大的进化权衡之一。游泳需要能量。呼吸需要能量。对于诺第留斯号来说，游泳所消耗的能量同时也促进了呼吸作用。腔棘鱼以另一种方式完善了慢车道上的生活。 Almost uniquely among animals, their normal position is head down, tail up, perfectly vertical and still. So here we have a 100-million-year-old fish, bright blue, 6 feet long, standing on its head and rarely feeding, like a deep-water Zen master.

最令我吃惊的是这里没有鲨鱼。1984年，我们多次被赶出水面。不是现在。

在过去，这两个物种主要靠上面的食物，生活在浅水区的动物为生。浮游生物和富含有机物的沉积物顺着珊瑚礁长长的石壁滚落下来。最珍贵的东西是沉到海底的动物的尸体，以便适应寻找肉食的动物争夺。鹦鹉螺和腔棘鱼似乎都不是活的动物的捕食者。它们的生活方式是掠食，它们是海里的豺狼。

珊瑚礁是中光带的宫殿。他们与生命共舞。试图数一数繁荣的珊瑚礁上可见的不同物种的数量就像试图数天空中的星星一样。更准确的比喻可能是雨林中的植物，因为珊瑚礁是如此多种生命的港湾。

珊瑚礁经常被准确地描述为“超生物”。它们是巨大的，由数以百万计的有机部分组成，作为吸收阳光的管道，将阳光转化为植物和动物的肉。珊瑚群落的微小动物只有在其透明的果肉深处保持一个充满微小的、进行光合作用的藻类的温室才能生存。这适用于不同类型的珊瑚礁，包括堡礁、环礁、泻湖礁和浅滩礁。它们都有解剖学上的部分，进化来获取能量，生长，并尽可能长时间地避免死亡。

它们已经避免了超过5亿年的死亡。如果我们能进入一台加装了时间机器，雇一架当地的飞机，拍摄奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪和白垩纪的地质时期的珊瑚礁，这些地质时期都经历了生物的大规模灭绝，我们会发现宏伟的珊瑚礁相对没有变化。

垂直的墙壁帮助珊瑚礁恢复活力。在从深水到浅水的横断面上，墙壁在特定的地方有特定的形状。事实上，在所有的水下环境中，标志着珊瑚礁深水边缘的垂直石壁是地球上最崇高、最多彩、最古老的生物栖息地之一。

珊瑚礁前的深水通常是寒冷和营养丰富的。因为冷水比温水含有更多的氧气，这种营养丰富的氧气资源对珊瑚礁地带的生命和生长是必要的，就像淡水和肥料对花园一样。更重要的是，来自珊瑚生活的纬度的永恒的风推动海水向不变的方向流动。这导致深海冰冷的海水上升到温暖的、通常缺氧的表层水域，珊瑚在那里最活跃地生长。这一过程被称为上涌，并导致了世界上最丰富的渔业。除了滋养珊瑚，它还为南美西部、南非西部、北非西部和加利福尼亚丰富的沙丁鱼和鲱鱼渔业提供了条件。

我在不到一个世纪的时间里，气候变化已经颠覆了中光带数百万年来维持生命的条件。人类活动造成的全球变暖已经渗透到地表水中，并导致珊瑚礁前面的水变得致命的温暖和缺氧。我们的研究表明，1984年我在这个地方研究的同一物种在比现在低3到5摄氏度的水温下生活和生长。

自然界最伟大的共生关系之一是在珊瑚和一种叫做虫黄藻的微小生物之间。虫黄藻吸附珊瑚呼吸的二氧化碳和磷酸盐废物，反过来保护珊瑚免受公海的捕食。珊瑚得到了不同的好处。虫黄藻使珊瑚形成巨大而坚硬的骨骼。但当缺氧的温水击中虫黄藻时，它们会感到中毒，它们的反应是逃跑。当虫黄藻逃离它们的珊瑚宿主时，它们离开了曾经五颜六色的珊瑚动物透明，所以珊瑚的白色石灰质骨架现在是可见的。我们称之为珊瑚白化。

不仅仅是浅层的珊瑚礁被不断上升的巨大的暖水“斑点”所杀死。在曾经富氧的中光带，整个动植物生态系统正遭遇毒物的死亡。

2015年，我们在炎热的赤道访问期间，带回了鹦鹉螺壳的微小碎片，以便在巨型质谱仪中进行分析。我们为科学收集和杀戮的日子早已远去。在过去的十年里，我们把捕获的所有鹦鹉螺都放回了大海。它们外壳边缘的碎片给我们提供了中光带变暖的令人沮丧的证据。

80多年前，芝加哥著名化学家哈罗德·尤里(Harold Urey)发现，包括鹦鹉螺在内的许多无脊椎动物骨骼的温度可以用质谱法测定。仪器测量分子的分馏;在这种情况下，海水中的氧同位素组成被烘烤进鹦鹉螺壳。这些读数告诉我们，在1984年至2015年间，恩德罗瓦岛附近的鹦鹉螺栖息地出现了显著的变暖。这说明诺第留斯号是向更深、更冷的海水移动。但深度也有致命的惩罚。更高的压力减缓了它们的生长，而生长缓慢的青少年对它们来说就是死刑。

我们已经安装了远程视频系统，可以估计人口数量。在深海捕蟹器(非法贝壳商的首选捕获方式)中，鹦鹉螺和南极龙非常有效地找到了肉，因此它们很容易被捕获。据交易商报告，多达50只鹦鹉螺收获颇丰。这导致了一种假设，即在珊瑚礁前的深海中，有数百万这种古老的动物纵横交错。但我们估计，在没有捕获鹦鹉螺的地方，每平方公里可能有10只鹦鹉螺，在菲律宾和印度尼西亚，每平方公里可能有1只鹦鹉螺，这是捕获鹦鹉螺最致命的地方。一平方公里的海底是一个非常大的区域。即使在最好的环境下，也很少有鹦鹉螺生活在这片区域，这代表着一种濒临灭绝的生命。

如果诺第留斯号和欧诺第留斯号只需要在温暖的海底生存下去，它们也许会像往常一样——勉强度日。如果只有那些能够以1000美元(比发现它们的地区的年收入还高)的价格卖掉一只刚杀死的Allonautilus的人来捕捞它们的话，也许在一千年后，这个标志性的动物就会出现在世界上。但是鹦鹉螺和腔棘鱼正在被热带地区的渔业社区迅速杀死，仅仅是为了获取食物，气候变化和过度捕捞正在慢慢地破坏他们的生计。就像我们这个变暖的世界里的许多事情一样，中光带和其中的古老动物的微妙平衡，正被人类的灭绝所摧毁。

彼得·沃德(Peter Ward)是华盛顿大学生物学和地球与空间科学教授。1975年，25岁的他开始对现存的鹦鹉螺进行实地研究。时至今日，他仍在继续这项工作。

更多的阅读

G.J Barord,et al。比较种群评估鹦鹉螺在菲律宾，澳大利亚，斐济，和美属萨摩亚使用诱饵远程水下视频系统。《公共科学图书馆•综合》9e100799(2014)。

Vandepas, l.e.， Dooley, f.d.， Barord, g.j.， Swalla, b.j.， & Ward, P.D.重新审视庞皮利乌斯鹦鹉螺的系统地理学。生态学与进化6, 4924 - 4935(2016)。

Ward, P.， Dooley, F.， & Barord, G. Nautilus: 2015年的生物学、系统学和古生物学。瑞士古生物学杂志135, 169 - 185(2016)。