海藻———小力量影響大世界-流行·視覺
任何人駐足海邊,看天海一色,潮起潮落,都會驚嘆于巨大的物理作用在這個星球上存留的證據(jù)。那千年沖刷蝕刻的海岸,日照水波生成的光影變幻,引力與海岸撕扯出的沖天巨浪,無一不是大自然在展示自己的力與美。然而,這種種的自然力之中,有一種卻是常人不可見的,因為它發(fā)生作用的個體微小,方式柔和,它對這個星球的影響是曲折隱蔽的,它,就是海洋中的生產(chǎn)者——藻類。
“藻”并非一個生物分類學(xué)上的名稱,事實上,以它為名的生物囊括了直徑幾微米的原核生物藍(lán)藻、種類繁多的硅藻、真核的綠藻、甚至在海中如花綻開的多細(xì)胞褐藻和紅藻……這些體型差異巨大,橫跨原核到植物多界的生命體,共同點只在于都生活在水中,能利用體內(nèi)的色素體發(fā)生光合作用捕獲太陽能,合成有機物。
藍(lán)藻,又被稱為“藍(lán)細(xì)菌”,它們因為體內(nèi)的色素與植物略有差異,同時又沒有葉綠體那樣的細(xì)胞器,色素在體內(nèi)均勻分布,所以經(jīng)常是通體透著幽幽的藍(lán)綠色光芒。這一類原核生物據(jù)信是地球上第一批獲得光合能力的居民。還有人推測,當(dāng)年,一些不能進(jìn)行光合作用的異養(yǎng)細(xì)菌吞噬了藍(lán)藻后消化不良,兩者反而開始和平共處,藍(lán)藻為它的房東提供光合產(chǎn)物做食物,多年之后它們修成正果,進(jìn)化為原始的植物細(xì)胞,為生命在地球的演化揭開了全新篇章。
遠(yuǎn)古的一場政變
現(xiàn)今蓬勃而多樣的生物圈,很可能是一場政變的產(chǎn)物,而主角,就是連葉綠體都沒有的藍(lán)藻。早期大氣的主要成分是甲烷、氨氣、氫氣、二氧化碳……這些氣體以還原性為主,并沒有多少氧氣。能夠在當(dāng)時的大氣環(huán)境中生存的,都是一些化能合成菌,靠吸收甲烷、氨氣合成生命物質(zhì)。藍(lán)藻這種在當(dāng)時特立獨行的生物出現(xiàn)之后,開始沐浴陽光吸收二氧化碳,卻釋放出對于其他化能合成菌有毒的氧氣……在藍(lán)藻不遺余力的生存競爭中,大氣環(huán)境由原來的還原性狀態(tài)變成了現(xiàn)在含氧量21%的氧化狀態(tài)。自此,落敗的化能合成菌只能躲在火山口、海洋深處、土壤內(nèi),過陰暗的生活,而好氧生物占據(jù)了地球各個圈層的優(yōu)勢地位。
大氣組成的改變是地球化學(xué)成分變化的大事件,更是生命演化的關(guān)鍵環(huán)節(jié),盡管很多細(xì)節(jié)現(xiàn)在還沒法證實,但很多人認(rèn)為,沒有這種代謝方式的轉(zhuǎn)變,高等生命是不會出現(xiàn)的。
看不見的支撐看得見的
熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、溫帶闊葉林生態(tài)系統(tǒng)……從命名就可以看出,人類對陸地生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者——植物——給予了足夠多的敬意,因為它們是一個生態(tài)系統(tǒng)存在的基石。但在海洋中,這些微小的生產(chǎn)者們所付出的努力,卻很難為人所見——除非發(fā)生赤潮這樣的大規(guī)模集體暴動。
事實上,據(jù)估計海洋中90%以上的有機物由這些默默無聞的微型浮游植物生產(chǎn)制造。而大型藻的海底森林盡管單產(chǎn)能力可以與之媲美,但只適于很小一部分沿岸水域,總產(chǎn)量不能與之相比。這些微型藻散布在全球各處,等待著光照、溶氧、營養(yǎng)鹽同時出現(xiàn)的時機,條件一旦成熟就大規(guī)模增殖。而在它們周圍,食草生物、捕食食草生物的捕食者、捕食者的捕食者……都在追隨藻類生長的條件。
海洋中的營養(yǎng)傳遞速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地,瞬息萬變的海水環(huán)境容不得生產(chǎn)者慢慢生長漸漸積累營養(yǎng)。微藻們都是機會主義者,很少能壽終正寢,它們迅速繁殖,迅速被捕食,營養(yǎng)被迅速地循環(huán)回來,繼續(xù)迅速繁殖……在這種緊張的形勢下,捕食者通過演化證明,盡可能的減少營養(yǎng)級傳遞,直接攝食食物鏈較低層的生物,有可能獲得更多的能量。因而,巨大如鯨鯊、藍(lán)鯨,卻在同沙丁魚、鯡魚一同搶食由藻類供養(yǎng)長大的浮游動物,它們只管張著大嘴一路“喝水”,將食物從海水中濾出。
因為這些攝食過程,藻類在水中的總量始終寥寥,并未呈現(xiàn)出陸地生態(tài)系統(tǒng)中那種生產(chǎn)者常見的優(yōu)勢地位。但從動態(tài)的角度看,不斷繁殖的藻類其實是不斷地在為攝食者提供能量,這些微小生命從生到死的迅速循環(huán)支撐了所有我們常見的美麗的海洋生物。
隱形力量形成的陸地
說藻類可以造成滄海桑田的變化一定沒有人相信,但至少在一種地質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成中,藻類功不可沒,那就是珊瑚礁。
造礁的第一主力當(dāng)然是珊瑚蟲,它生活中分泌的副產(chǎn)品碳酸鈣就是珊瑚礁中最致密的基干結(jié)構(gòu)。但如果沒有藻類的幫助,這個過程將非常緩慢。珊瑚蟲如果能找來蟲黃藻簽訂租房協(xié)議,它的租客可以為它帶來氧氣和營養(yǎng)物質(zhì),而它只需要提供自己的代謝產(chǎn)物二氧化碳和一個安定的居所。這種互利共生的關(guān)系可以將造礁的速度提高數(shù)倍,否則,海水的侵蝕速度和珊瑚蟲的造礁速度其實相當(dāng),礁石很難長大。
除了蟲黃藻,其他租客也并非對珊瑚蟲全無用處,實際上珊瑚的各種顏色都來源于共生的藻類,否則它只能有碳酸鈣的慘白色。遺憾的是,隨著全球變暖,大氣中二氧化碳濃度增高,海水pH值也因此降低,這種海水的酸化盡管極其輕微,卻往往會破壞珊瑚蟲和藻類的租房協(xié)議,它們一旦分道揚鑣,白化的珊瑚有可能會死亡,久而久之,原來已經(jīng)長成的礁體就會被海膽破壞。
有藻時的增長,無藻后的消失,便成了珊瑚礁小世界的滄海桑田。
聚沙成塔的色彩
海的主導(dǎo)色是藍(lán)色,而海面上的珊瑚礁、海岸邊的溝邊藻的熒光、海底的藻類森林,都是藍(lán)色海洋的修飾。除此之外,更有一種因藻而起的顏色變化,令人恐懼,那就是赤潮。
赤潮是硅藻和甲藻大規(guī)模爆發(fā)的結(jié)果,這兩種藻因為富含硅和體內(nèi)色素的差別,顏色并非藍(lán)綠色,而呈棕黃色,當(dāng)數(shù)以億計的棕黃色藻類聚集在海水中的時候,便呈現(xiàn)或艷或暗的紅色,仿佛海底在發(fā)生什么大規(guī)模屠殺事件。有人說,《舊約·出埃及記》中埃及人被迫出走前尼羅河的血變之災(zāi)就是最早關(guān)于赤潮的記錄。赤潮的可怕倒并不在于其顏色,而是因為引起赤潮的硅、甲藻往往會釋放藻毒素,這類神經(jīng)毒素毒性不亞于氰化鉀,所到之處漁業(yè)損失慘重,更有可能進(jìn)一步危害人類身體健康。
普遍認(rèn)為赤潮的一大誘因是人類活動向水體排放了大量的營養(yǎng)鹽,造成上述藻類的大量增殖。但它的爆發(fā)與洋流、風(fēng)力、水質(zhì)等因素都有關(guān)系,多年來仍舊難以預(yù)測。與它類似的,就是近年來青島頻頻出現(xiàn)的滸苔爆發(fā),因為滸苔屬于綠藻,所以又被稱為綠潮,好在滸苔并沒有毒素,只是遮蔽了水面的光線和氧交換,對水生生態(tài)系統(tǒng)的危害略小。淡水水體中也同樣存在著這種情況,不過主力是釋放藻毒素的藍(lán)藻,而它爆發(fā)時水中的粘綠色被稱為水華。
改變大氣組成、維持生態(tài)系統(tǒng)、造陸、變色……這些地球上最小的生命體用不懈的努力,憑著巨大的數(shù)量,以人類不可見的方式,將自己與這個星球上最大的棲息地——海洋聯(lián)系了起來。它們作用的方式有的被人類認(rèn)可甚至贊嘆,有的卻引起人類恐慌,而它們并不在意自身行為的任何意義,這些生物只是在有限營養(yǎng)和眾多攝食者的嚴(yán)苛環(huán)境中搜尋一切生存機會,伺機爆發(fā)。