◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇   动物海洋观测员   作者:尧华   中国第一台自行设计、自主集成研制的载人深海潜水器“蛟龙号”2011年7 月创下了中国载人深潜的全新记录,下潜了五千多米,传回深海画面,并安全上 浮水面,返回母船。潜航员们顺利出舱并受到英雄般的欢迎,之后的海试计划还 将包括对海底观测、取样等。联系到神舟载人飞船、探月工程的成功,中国科技 人员实现了“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”的壮举。   掌握载人深潜技术其意义不比载人航天低,而且研究广袤的太空更多的是探 索和象征意义,征服海洋特别是远洋深海可是具有实在的应用开发价值,远不是 发现个泰坦尼克号能比得了的。海洋不但蕴含可以开采利用的宝藏,而且研究海 洋关系到诸如全球变暖这样与人类生活息息相关的重大课题。要知道海洋是调节 地球气候最大的大储热罐和传送带,更不用说还影响着影响飓风形成,温室气体 吸收等等。研究未动,观测先行,信息时代的海洋观测技术已经有了长足的发展, 除了传统海洋水文观测站以外,还包括卫星遥感、声学探测、自沉降浮标等。相 对于海面观测来说,水下测量一直是个难题,因此海洋特别是未知的远洋深海始 终保持着一份神秘。载人潜水技术必将拓展海洋研究的手段和深度,但是潜水器 施放一次不仅复杂而且代价昂贵,潜航员们更冒着极大的风险。还有谁能帮助和 代替我们,担当起海洋水下观测员的重任呢?科学家们把眼光放到了海洋动物身 上,请他们来帮忙,让测量仪器免费搭个车。   就像给鸟类带上脚环知道他们的迁徙一样,人们也可以给鱼类“贴”上标记 并追踪他们。这个历史可以上溯到1873年美国缅因州的佩诺布斯科特河的一条大 西洋三文鱼,他可被称为动物海洋观测员的祖师爷了吧。“标记追踪”的过程说 来简单,做起来可也不是那么容易:捕捞、佩戴和放生都还好说,难的是如何追 踪、记录和回收。上世纪四五十年代声纳技术被用到科研以后,人们开始用“声 学标记”追踪,这样当载体游过附近就能被探测识别,不用再捕捞上来看了,确 实省劲多了。后来到了上世纪七八十年代,电子化的“数字标记”被发明了,它 不但能被识别追踪,还能沿路测量载体经过的水体的温度、水深、环境,并记录 下时间、游动速度、孵育场所和迁移路线等等,甚至包括载体的各项身体指标比 如心跳速率等等——最后这个功能有点像“跑步表”。不过要想读取这些数据, 还得回收这些“跑步表”。平原走马,易放难收,标记放出去容易,至于能不能 收回来可就不能保证了,只能靠广种薄收。随着九十年代后计算机和卫星通讯技 术的发展,科学家们终于不用再兼职渔夫了,解放了生产力。而且成本也降低了, 体积也越做越小,可以大量标记施放,观测数据也能被远程传输读取——当然还 得趁着动物“观测员”在水面或浅水的时候。   我们把现代的电子标记分为两种。一种就如同袖珍的“跑步表”,和载体大 小比例上来说也像,很小很方便。也因为小巧,它本身不能大量存储数据,最后 得回收。“跑步表”每几秒记录数据一次,电池能坚持长达10年。另外一种电子 标记体积要大点了,就起名叫“电台”吧,分为“离线”和“在线”两种型号。 “离线”型电台操作起来是先设定时间,比如一到三个月,到时候它自己会自动 脱离载体,浮上水面,联络卫星并发送数据。之后它会随波逐流,哪天回收了, 还是可以接上电脑下载全部数据。你要是在海滩上看到这种型号的可别奇怪,更 别忘了报告:人家可是“海归”,飘洋过海得来的数据很宝贵的。第二种代号 “在线”型电台,能持续使用两年,一般需要用肺呼吸的海洋动物携带,趁他们 浮上水面换气的时候发送数据给卫星。   接着就是挑选合格的动物“观测员”了。“海选”的要求主要看体型、寿命, 和活动范围。简单来说,一是体型要大,这样就算随身带个“电台”什么的也不 累,不至于影响正常活动。第二项对寿命的要求是因为“观测员”可是个长期职 位,要胜任“观测员”工作,不光本身寿命要长,还得是海洋里的捕食者,最好 是海洋生物链顶级食肉动物。不然哪怕自己寿命长,但是随时都有可能被吃掉, 那测量仪器可就陪葬了。第三是水平和垂直的活动范围和活动能力要大,优先考 虑远洋洄游物种,下潜深度自然是越大越好。   终于轮到“观测员”们登场了,首先上岗的是蓝鳍金枪鱼。他寿命长(可达 几十年),体形大(长至3米),“跑步表”戴在他背鳍上,嗯,正合适。而且 金枪鱼游得远(可横跨太平洋),潜得深(能达5000米),回得来(具有洄游的 特性),使得回收“跑步表”成为可能,果然是不二之选。但是金枪鱼可背不动 “电台”标记。“电台”比“跑步表”功能更强大,但是对义务观测员的要求也 更高。科学家们主要考察了海洋哺乳动物鲸鱼、海狮和海豹,爬行类的海龟,因 为他们都需要浮上水面呼吸;另外还有经常上浅水旅游串门的鲨鱼类的鲑鲨、蓝 鲨和灰鲭鲨。   鲸中的抹香鲸号称为动物王国中的“潜水冠军”。他头重尾轻的体型极适宜 潜水,加上爱吃栖于深海的巨乌贼,经常为追猎而“屏气潜水”长达一个半小时 之久,潜到两千多米的深海。可惜捕捉这世界上最大的齿鲸谈何容易,有安放 “电台”的机会还不如用来做专门的鲸鱼研究。海洋观测员,还是多找找“草根” 出生的吧。研究人员曾经用胶水把“电台”粘在象海豹的皮毛上,效果不错。也 试验过把微型“电台”像子弹一样发射到白鲨背上,像苍耳一样挂住,不痛也不 痒,以至于白鲨都察觉不到。鲑鲨也携带过电子标记行程万里,并“秀”给研究 人员看怎么在茫茫大海中看似毫无目的地发现鱼群的本领。不过,从目前已有的 数据显示,真正的高手观测员是——棱皮龟。   棱皮龟又称革龟,它体重能超过800公斤,体长可达3米,仅龟壳就能长到2 米,是龟鳖目中的巨无霸。它擅于潜泳,能到千米深的海底活动。他分布广,太 平洋、大西洋和印度洋的热带至温带海域都有他的身影。他也比较容易接近,因 为要从海洋中爬上海滩产卵,在岸上就能给他相对轻松地装上电台了。从棱皮龟 发回的数据显示,他活动范围超群,曾经深入大洋中心地带。有两只棱皮龟甚至 横穿太平洋,跨越南北半球,从美国西海岸来到澳洲东北海域。真可谓飞机中的 战斗机,是当之无愧的优秀海洋观测员。   当然动物观测员队伍远不限于上面提到的这些,已经有多达几十种、数千个 个体被标记,其中还包括了软体动物鱿鱼和信天翁这样的海鸟。值得强调的是, 以上海洋动物不少由于过度捕捞,数量正急剧减少,生存前景堪忧。   在动物海洋观测员的帮助下,一扇通向壮阔海洋的大门正被开启,一幅描绘 壮丽海洋的画纸正被展开。人们获得的不仅仅是观测数据,更重要的是,透过这 些海洋动物的经历和旅程路线去体验海洋,更能加深人类对海洋的理解。因为他 们就是海洋的一部分,不仅是观测数据提供者,更是带领人类融入那片深蓝色的 领航员。海洋如同一幅精美极致的油画,而我们目前只依靠划条线钻个点的手段 进行观测,局限于分析采集到的油画颜料成分、元素含量,这无异于管中窥豹。 期待有一天人类能够真正看懂、理解自然界这幅博大有机的构图,去“审美”而 不是简单的观测。从这个意义上来说,海洋动物观测员们恰恰给了我们这样一双 宝贵的“眼睛”。   主要参考资料:   http://topp.org ◇◇新语丝(www.xys.org)(xys5.dxiong.com)(www.xinyusi.info)(xys2.dropin.org)◇◇