有的會轉換性別
有的會返老還童重新長大
有的是雄魚附著在雌魚身上最後退化到只剩睪丸
超越人類狹隘想像的自然之道本書由海洋生物學家及小說家父子檔聯手,結合廣泛翔實的科學知識和生動的說故事技巧,把最具極限特徵的海洋生物帶到讀者眼前。從最古老的到最長壽的,最寒冷的到最酷熱的,最快的、最小的、最深的、最淺的、性別表徵最奇特的等等;而在各式各樣的棲地環境中,這些物種使用了哪些讓人匪夷所思的生存策略。除此之外,作者還以簡短的篇幅和清楚的文字,講解了生命的起源、演化的基本原理,以及生態系統的形成與演變。
書中還有不少例子挑戰我們對「自然法則」太過一廂情願的想像,例如:小丑魚出生的時候全部都是雄性,群體中最大最壯的那隻才會變成雌性,跟體型第二大的雄性小丑魚配對繁殖,兩者若有一隻死亡,其他小丑魚會依序遞補。以動畫電影《海底總動員》來說,尼莫的母親死後,由於牠們生活的海葵只有尼莫與爸爸兩隻小丑魚,所以實際的狀況會是:尼莫的爸爸變性成為媽媽,尼莫自己則變成爸爸,與原本的尼莫爸配對繁殖。
儘管廣大深邃的海洋充滿奧祕,而目前我們的所知仍然有限,但是許多已有初步瞭解的生命形態便足以讓人感到無比驚奇。
作者簡介:
史蒂芬.帕隆比 Stephen R. Palumbi
史丹福大學生物學教授,霍普金斯海洋研究站主任。
安東尼.帕隆比 Anthony R. Palumbi
科普作家及小說家,作品見於《大西洋月刊》及其他刊物。史蒂芬的兒子。
譯者簡介:
潘震澤
臺灣大學動物系所畢業、美國偉恩州立大學生理學博士,專長為神經內分泌學。曾任陽明大學生理研究所教授兼所長,並獲慶齡基礎醫學獎、國科會傑出獎、特約獎等榮譽。現旅居美國。
近年關心科普讀物譯介,譯有《人體生理學》、《愛上中國的人:李約瑟傳》、《潘朵拉的種子》、《另一個腦》、《鳥的命運就是人的命運》等書,著有《科學讀書人》、《生活無處不科學》及《為什麼腸胃不會把自己給消化了?》等書,並擔任《科學人》雜誌編譯委員。
各界推薦
名人推薦:
對於地球最大棲地的豐富研究成果,有非常傑出的運用。
──《自然》期刊(Nature)
生動展現了豐富多樣的海洋生命,同時也傳達出重要的訊息。
──《柯克斯評論》(Kirkus Review)
不管是一口氣看完或是斷斷續續看完,都令人感到十分享受。
──Callum Roberts,海洋生物學家,約克大學環境學系
名人推薦:對於地球最大棲地的豐富研究成果,有非常傑出的運用。
──《自然》期刊(Nature)
生動展現了豐富多樣的海洋生命,同時也傳達出重要的訊息。
──《柯克斯評論》(Kirkus Review)
不管是一口氣看完或是斷斷續續看完,都令人感到十分享受。
──Callum Roberts,海洋生物學家,約克大學環境學系
章節試閱
【書摘1】
楔子:史詩般的海洋
如果你站在海灘上,朝地平線望去,或許你正瞇眼望著落日,或是看著遠方鯨魚噴出的一縷水氣,你能看到將近五公里的距離。如果天氣晴朗,你可能看到二十五到五十平方公里的海面。就許多野生動物的標準而言,這已是相當大的棲地,但全球海洋面積是你望向地平線時所能看到的一千萬倍;此外,在每一平方公尺的海平面下方,平均有超過三公里深的海水。因此,談到海洋最極端的事,其實是它全然讓人難以想像的規模。
在海洋的巨大體積之中(海洋是地球最大的棲地),住了各式各樣的動物、植物、微生物,以及病毒。的確,海洋孕育了自然世界中最引人入勝且獨特的生物。這些生物占據了許多不同的棲地,並發展出各式各樣的生存策略;但沒有哪個的生活是特別容易的。從海邊小屋的前方陽臺看過去,海洋似乎洋溢著閒適的田園風味,但其中不是過熱就是過冷,微生物充斥,累積了一級又一級的掠食者。
即便如此,極端生物仍靠著奇妙的特化適應,不論是速度、狡猾,還是紅外線視覺,在海洋當中繁殖興盛。美國詩人惠特曼(Walt Whitman)在〈自我之歌〉(Song of Myself)一詩中的名句:「我廣大無比,我中包含許多的我」用來形容海洋,也貼切無比。 漆黑、深邃、充斥異形生物的海洋,讓我們感到畏懼和窒息。海洋帶來的心理壓力,把人的想像力拉回人類與咆哮海洋奮鬥的古老故事。本書的目的是彰顯那些在最極端以及最熟悉的環境中,成功回應了海洋挑戰的物種,也就是那些在海洋當中使用最讓人匪夷所思的生存策略的物種。本書將介紹速度最快、生活在最深、最冷和最熱地點的物種;書裡不但描寫牠們生活當中最微小的細節,同時也包括牠們在海洋當中扮演的角色。
在海平面下方發生的事,要比文學作品描寫的驚滔駭浪航行之旅,或是「鯊魚週」這種製造恐懼的煽情電視節目來得更錯綜複雜、更刺激有趣,也更引人入勝。再怎麼說,除了少數一些大型兇猛的類型以外,大多數鯊魚都算不上極端。只要仔細察看地球任何一塊海面,就會發現迷人且驚人的舞蹈在海洋野生動物當中上演:飛魚疾速穿越海浪前進,快如閃電的鯕鰍(mahi mahi)則在後面追逐;小型槍蝦(pistol-clawed shrimp)射出強大的聲波做為武器,在熱帶珊瑚礁間發出類似遠方傳來的炮竹聲;黑巨口魚(black dragonfish)在海洋深處使用紅外線視覺來偷襲倒楣的過客。 生命是一連串反覆循環的掙扎與成功,美麗與美好的醜陋。
過去幾十年間,海洋科學吸引了更多人關注海洋生物;海洋科學使用一整批科學方法和科技儀器來辨疑解難,並得出許多答案。一九三○年,知名的科學家兼探險家畢伯(William Beebe)爬進他的潛水球,下潛進入百慕達的溫暖海水;他只有一個探照燈用來在黑暗中視物,以及一條電話線向海面上的人描述自己看到的東西。如今則有潛水艇、DNA定序儀、機器人化學實驗室,以及小到可以測定藤壺呼吸的呼吸艙。自畢伯的時代以降,我們累積了八十多年的基礎科學知識,要是沒有這些知識,任何重大的生物奧祕幾乎都無法解開。
當你穿戴好包括氧氣筒與面罩在內的潛水裝備、跳進海中,很難預測這些工具會幫助你瞭解什麼,就算是簡單如珊瑚頭白化的問題也一樣。不過在瞭解每一個造物時,有兩樣東西你是必須要具備的,一是面對任何奧祕都帶有好奇的感覺,二是面對任何新發現都產生喜悅的火花。我們的目的就是透過本書激發讀者這兩樣好奇與喜悅的感覺。
當世上最大的掠食生物碰上牠最可怕的獵物
一頭正在覓食的抹香鯨(Physeter macrocephalus)下潛至世界的最底層,在深邃、黝黑的冰冷海水中巡弋。牠孔武有力的肌肉配合溫暖血液的供應,在缺乏氧氣的冰冷海底深處追捕稀罕的獵物。牠不斷重複下潛與升起的循環,在海中一下一上;在每次周期之間,牠在海面上從呼吸孔噴出強勁難聞的喘氣。長壽和巨大的體型給牠帶來耐性:牠放過許多微不足道的小口食物,尋找更有分量的一餐。寬大的尾巴和厚重的肌肉帶來穩定的巡弋速度;比牛眼大不了多少的小眼睛只朝下方,凝視著海水深處。在黑暗中,牠的耐心得到了回報:海面下約莫一公里半,這種世上最巨型的掠食者碰上牠最可怕的獵物。
稱為巨型烏賊的銀色巨獸身長六到十六公尺 ,有八條短臂,外加兩條末端呈划板狀的柔軟長觸手;後者就像鞭子一樣,可將獵物一把抓住並拉向烏賊鋒利可怕的尖嘴。一般我們在魚市場看到的烏賊,其手臂和觸手上只有普通的吸盤,但深海中的巨型烏賊卻有更精良的配備:有的在觸手尖端帶有可旋轉的鉤子,有的則帶有鋸齒型的吸盤,就像圓形電鋸一般可將獵物的身體撕成條狀。 在深海之中,獵物相當稀罕,一旦碰上了可不能給牠們一絲逃走的機會。 我們的雄鯨也抱持相同的想法。讀者可以試想如下場景:一頭四十噸重(譯注:本書使用的噸是美國通用的短噸,合兩千磅,或九百零七公斤,比公噸小)的溫血動物撞上一隻十公尺長、以每秒三公尺速度移動的母烏賊 ;雖然後者體重只有四百五十公斤,但其中大多是肌肉。這頭雄鯨頭骨前端的作用就像破城槌,或許還會用牠巨大腦部當中的強力回聲定位裝置向前方發出音爆。烏賊停頓了一下,向外伸展並旋轉手臂,就像在黑暗中打開的一把陽傘。兩者相撞的時候,烏賊無骨的身軀吸收了碰撞的力量。牠一面滾動一面反擊,用短臂包住攻擊者的頭部和顎部,觸角尖端的鉤子則在多疤的鯨魚皮膚上畫出長條形的新傷口。對這隻鯨魚來說,這種戰鬥場面早就屢見不鮮了。
鯨魚感覺到烏賊的手臂落在牠的上下顎之間,於是一口咬了下去,瞬間就咬斷兩隻觸手。烏賊的藍色血液與鯨魚的紅色血液在黑漆漆的海水中混在一起。 烏賊如棍般的觸角奮力一擊,打斷了鯨魚一顆牙齒,但絲毫沒有減緩鯨魚的咀嚼。牠的上下顎每開合一次,就造成烏賊又一個可怕的傷害;就算烏賊拚盡全力奮戰,還是毫無勝算。烏賊如刀片般銳利的吸盤邊緣在鯨魚身上撕下一塊塊肉;但就算疼痛,也只是皮肉傷而已。烏賊想逃,但牠半數的手臂不是已經被咬斷,就是只剩殘絲相連;牠用盡力量將水從噴水管射出以求逃脫,但力道還是不夠,因為對手的血液中燃燒著從海面吸入的氧氣,力量實在太強、速度實在太快。 鯨魚上下顎的再一次攻擊,造成墨汁與粉紅色碎片齊飛,也就結束了烏賊的性命。鯨魚游離現場,像是調整水平舵那樣調整鰭的角度朝向海面,準備進行下一次換氣;烏賊的殘骸則吊掛在牠嘴邊。
這些史詩記錄在疤痕中,發表在勝利者鯨魚的皮膚上,烏賊在這些傷疤上簽下自己的名字:大王酸漿魷(Mesonychoteuthis hamiltoni)留下平行的長條傷口,巨型烏賊(Architeuthis)則留下近乎完美圓形的傷疤。 還沒有人親眼目睹過抹香鯨獵食巨型烏賊的場面,但我們從閱讀鯨魚皮膚的傷疤,以及計算鯨魚胃裡烏賊嘴喙的數目,就可以知道在海床深處,有戰爭正在開打。
這可不是什麼奇思幻想,而是根據一世紀以來的仔細紀錄和偶然遭遇所拼湊出來的畫面。此外,還有其他數不清的爭戰與之相輝映,從寄居蟹的連續偷竊行為,到海鞘的生殖器爭奪戰不等。這是古老適應與當下生存之間的鬥爭,這種事每日都在海洋的極端生物中上演。
【書摘2】
摘自第十章 最奇特的家庭生活
磯沙蠶
這是美屬薩摩亞的晚春夜裡,海浪衝擊著礁岩,發出在遠處都能聽到的單調噪音。悶熱的空氣吹來陣陣涼風,以及突如其來、為時九十秒的陣雨,下在長滿樹林的陡峭山坡上。一輛小卡車嘎嘎作響地從岸邊公路駛過,像馬戲團裡的小丑車一樣,載滿了喧鬧的乘客。接著又開過一輛卡車,後頭還跟著更多車輛。沒有多久,整條公路塞滿了一長條的車陣,以及炫目的車頭燈。每位薩摩亞人手上都拿著細網,臉上帶著興奮的笑容。全島居民帶有鹽漬的手機上,都顯示著這條簡訊:「磯沙蠶要產卵了!」
磯沙蠶(Palolo worm,學名是Palola viridis)在熱帶淺海的礁岩中穿梭,躲在珊瑚礁的隙縫或是鑽入沙洞中,以防掠食者侵襲。他們屬於環節動物,帶有像腳一樣的剛毛,好似長著短粗腳的粉紅色蜈蚣,長度在十五公分左右,粗細則有如義大利麵條。磯沙蠶獨特且迷人的生殖週期,使得牠突出於其他許多也生活在礁岩中的表親:在一年當中的一或兩天晚上,完全配合月亮的週期,磯沙蠶會從礁岩當中蜂擁而出,同時一起產卵。
牠們在幾星期以前就展開了準備工作。曉得生殖季節將至,磯沙蠶開始展開變態(metamorphosis):腸道分解消失、新的肌肉形成,以及性腺開始快速生長。當排卵日終於到來,磯沙蠶身體的後三分之一已經形成一連串的突起段,如同貨運火車的一節節車廂。其中每一節都帶有強力游動的腳,以及滿載的配子:卵或精子,由其性別而定。當接近排卵時刻,磯沙蠶會頭下腳上鑽入沙土中,等待最後一刻。
穿越海水向下照耀的蒼白月光,在磯沙蠶的古老記憶中刻上時間的記號。每年的十月或十一月,當月亮上升至半夜的高度,同時潮水開始上漲,磯沙蠶會突然將自己的身體分離:牠們有如貨運火車車廂的尾部與較大的身體前段分離,自行向海面游去。這些稱為有性節(epitoke)的部分帶著遺傳貨品,既沒有眼睛也沒有腦子,靠著強力的划腳以及原始的感光點,朝向微弱的月光游去。到達海水表面時,它們會碰上同伴:從整個礁岩區同時釋放、數以百萬計的有性節。 它們的邊緣會爆裂開來,將其中的卵或精子傾卸在淺海區。在幾分鐘的時間內,潟湖就變成一鍋濃湯,充滿膠質的線狀蛋白。有性節可以說是遙控的無人機,只配備了簡單的幾個指令,就被放入大海中自求多福;牠們憑藉的是一個盲目的信念:數以百萬計的其他磯沙蠶也會做同樣的事。加入這一大批的浮游配子群之中,會讓掠食者不知所措,因此也更安全。
對太平洋的島民來說,磯沙蠶的產卵器是人間美味,比起魚子醬、甚至淋滿肉汁的牛排加煎蛋來,還要更勝一籌。在這個夜晚,不論他們白天的工作是什麼,數以百計的島民都成了兼差的漁民,帶著魚網及桶子,在深及腰部的潟湖中涉水前進。舀起黏乎乎的海水時,他們會像在漿果園採摘的小孩般,不時丟一些到自己口中品嘗。從半夜到清晨三點,無數小卡車的車頭燈發出炫目的光線,做為吸引磯沙蠶往岸邊游動的人工照明。在接下來幾天,無論是直接從海水撈出、吸食一口生卵,還是與洋蔥一起做成煎蛋餅,整個玻里尼西亞(Polynesia)都處於享受磯沙蠶大餐的狂歡之中。 數以加侖計的磯沙蠶有性節放在冷藏箱中寄給海外親戚,或是冷凍起來準備在未來一年的特殊場合享用。對薩摩亞人來說,磯沙蠶有性節就等於是耶誕餅乾。
把場景拉回到礁岩,產卵過後的磯沙蠶蜷縮在環節中休養生息,補充因產卵而消耗殆盡的身子。牠們減去了很大一部分體重,必須在來年間再生出尾部以供下一次的產卵。 在夜色籠罩、不受掠食者的威脅下,磯沙蠶不斷追逐著月亮。
【書摘1】
楔子:史詩般的海洋
如果你站在海灘上,朝地平線望去,或許你正瞇眼望著落日,或是看著遠方鯨魚噴出的一縷水氣,你能看到將近五公里的距離。如果天氣晴朗,你可能看到二十五到五十平方公里的海面。就許多野生動物的標準而言,這已是相當大的棲地,但全球海洋面積是你望向地平線時所能看到的一千萬倍;此外,在每一平方公尺的海平面下方,平均有超過三公里深的海水。因此,談到海洋最極端的事,其實是它全然讓人難以想像的規模。
在海洋的巨大體積之中(海洋是地球最大的棲地),住了各式各樣的動物、植物、微生物,以及病毒...
目錄
目次
序與致謝:沒有罪惡感的驚喜
楔子:史詩般的海洋
1 最初始的
2 最古老的
3 最小的
4 最深的
5 最淺的
6 年紀最大的
7 快速的衝刺與最長久的旅程
8 最熱的
9 最冷的
10 最奇特的家庭生活
11 未來的極端生物
後記:一樁大好的交易
注釋
目次
序與致謝:沒有罪惡感的驚喜
楔子:史詩般的海洋
1 最初始的
2 最古老的
3 最小的
4 最深的
5 最淺的
6 年紀最大的
7 快速的衝刺與最長久的旅程
8 最熱的
9 最冷的
10 最奇特的家庭生活
11 未來的極端生物
後記:一樁大好的交易
注釋