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第一部分 海洋之谜3（第2页）

揭开死海有生物存在之谜

死海是位于西南亚的著名大咸湖，湖面低于地中海海面392米，是世界最低洼处，因温度高、蒸发强烈、合盐度高，据称水生植物和鱼类等生物不能生存，故得死海之名。那么死海真的就没有生物存在了吗?美国和以色列的科学家，通过研究终于揭开了这个谜底：但就在这种最咸的水中，仍有几种细菌和一种海藻生存其间。原来，死海中有一种叫做“盒状嗜盐细菌”的微生物，具备防止盐侵害的独特蛋白质。

众所周知，通常蛋白质必须置于溶液中，若离开溶液就要沉淀，形成机能失调的沉淀物。因此，高浓度的盐分，可对多数蛋白质产生脱水效应。而“盒状嗜盐细菌”具有的这种蛋白质，在高浓度盐分的情况下，不会脱水，能够继续生存。

嗜盐细菌蛋白又叫铁氧化还原蛋白。美国生物学家梅纳切姆‘·肖哈姆，和几位以色列学者一起，运用x射线晶体学原理，找出了“盒状嗜盐细菌”的分子结构。这种特殊蛋白呈咖啡杯状，其“柄”上所含带负电的氨基酸结构单元，对一端带正电而另一端带负电的水分子具有特殊的吸引力。所以，能够从盐分很高的死海海水中夺走水分子，使蛋白质依然逗留在溶液里，这样，死海有生物存在就不足为奇了。

参加这项研究的几位科学家认为，揭开死海有生物存在之谜，具有很重要的意义。在未来，类似氨基酸的程序，有朝一日移植给不耐盐的蛋白质后，就可使不耐盐的其他蛋白质，在缺乏淡水的条件下，在海水中也能继续存在，因此这种工艺可望有广阔的前景。

化石饼中石鱼之谜

在非洲的马达加斯加岛西北部的一个村子附近，人们无意中发现一种包裹着鱼的石头。从外表看，这些石头利普通石头没有什么区别，扁平的样子，呈灰黄色。然而，如用锤子敲击石头的侧面，石头会分层裂开。从裂开的对称石质面上，可以清楚看到一条较为完整的鱼深深地嵌在石面上。鱼的文路清晰可辨，形状、大小和今天热带海洋中生活的一种鱼差不多。经过古生物学家辨认，这种鱼在地球上早已绝种。由于这种鱼是化石饼层内发现的，人们就给它起了个名字，叫它石鱼。经初步鉴定，这种石鱼可能生活在1。8亿年前的古海洋中。经过研究，人们惊奇地发现，绝大部分的化石饼中的鱼，都保存完好，放到显微镜下都能看清石鱼的眼神经和颈动脉痕迹。

在研究探讨石鱼的过程中，有关石鱼的种种疑问被一个个提出来了，一些问题至今还没有找到今人信服的解释。

第一个疑问是，这种古海洋中的热带鱼是怎么进入“石套”中的。从人们获得的化石资料看，几乎每块石饼的形状和它内部所包藏的鱼都差不多，因此完全可以确定，它们都是同一种鱼。因此，人们这样解释这些鱼的“石化”过程：大约在亿万年前，在有机体腐蚀和其他化学作用下，海水中产生大量的氧化硅结晶体。一群群的鱼突然遭到某种外力的作用，例如大规模的火山喷发或是大地震，使鱼群死亡。氧化硅结晶体把死鱼包裹起来。开始时，鱼身上的硅化物呈膜状，可能并不厚，但随着时间的推移，硅化物越结越厚，把鱼从外面用石质全部套起来了。但是，质疑也由此提出来了。假如这些鱼果真是在一次大的火山喷发中被“石化”的，那么，在这些化石中，为什么只有这一种鱼，而无其他的海洋生物?而且，鱼是非常容易腐烂的有机体，为什么这些鱼能如此完好地被保存下来?

第二个疑问是，这种鱼为什么在马达加斯加岛上能够存在，而且数量那么多?在别的什么地方也会有这种鱼吗?果然，人们又在北海。格陵兰海和斯匹次卑尔根海岸的岩石中，也发现这种石鱼。人们把这几处发现的石鱼标本比较研究，发现它们之间很相似，不仅它们石化的时间差不多，其鱼类的类别也差不多。这就是说，地球各处的石化鱼的石化过程是一致的。那么，从今天的地理环境看，北海和马达加斯加岛之间，相隔数千千米，可见这种鱼在当时的古海洋中分布是很广的。然而，事实上这种被石化的鱼是在后来的中生代才形成“化石饼”的。那么，这种古地质变化在地球上可能发生过不止一次，或者说，这可能是在不同海域中分别发生的?人们的这种判断反映地质变迁的实际吗?

海水冷藏二氧化碳的秘密

留存在深层海水中的二氧化碳可能会影响全球气候的变化。洞察海洋在过去气候变迁扮演的角色，有助于我们预测未来气候的变化以及对其带来的冲击做万全的准备。

美国科学家在《自然》期刊上提出报告显示，他们天发现了古气候的证据：当全球气温下降，可能造成高纬度的海水分层（stratifi）现象、并且将二氧化碳留存在深层海水中、使得大气中的二氧化碳含量减少，增强全球冷却效应。

在大约3000万年前（第三纪中期），冰期再次出现。过去的研究指出，造成这次地表降温的因素，除了地球的轨道变化、减少地表接收的太阳辐射量之外，大气中二氧化碳浓度下降可能带来加成的效果，一般认为高纬度的海洋在此时扮演着举足轻重的角色。

海洋中的浮游植物吸收溶解在水中的二氧化碳进行光合作用，借着生物呼吸作用以及当生物死亡分解后，二氧化碳会被重新释放到水层中，只有少部分的生物粪粒或残骸会沉人深海，使得二氧化碳转化为其他形式的碳留存在深海中，增加海洋的总碳量。因此，海洋生物如同泵一样，将碳从表层海水传送到深海，再借着海水的垂直混合作用，将二氧化碳（也包含一些营养盐）往上传送并重返大气。

科学家认为海水的密度分层会阻断二氧化碳往上传送的过程；海水的分层现象主要受温度与盐度控制，低纬度的海洋因表层温暖的海水而产生分层作用，使密度随深度增加，造成海水垂直对流不明显。至于高纬度的海洋由于表层温度低、海水对流混合，使得现今高纬度海洋成为向上输送二氧化碳的主要管道。

普林斯顿大学的DanielM．sigman与同事，找到了支持在270万年前高纬度海水分层的证据。他们分析取自北太平洋副极区（SubaroahPacifi）与南极海的ODP（Program）钻井岩心，比较两处蛋白石质的微体生物化石累积量（biogenico-palac）及沉积物的氮同位素含量变化（代表营养盐的多寡）。结合两项观测，科学家认为生物化石累积量的减少，来自营养盐的供应量下降，而营养盐则受制于海水的分层。科学家认为造成冰河时期高纬度海水分层的原因，主要受到盐度的控制：当温度逼近冰点时，海水密度受到盐度变化的影响会大于温度变化。因此，在冰河时期容易因降水、蒸发多寡及海冰的消长，导致盐度改变而造成海水分层，结果将使水层中二氧化碳无法重回大气，造成大气中的二氧化碳浓度下降。

WoodsHerFrancois表示，这个研究其实过度简化了造成全球冷却的因素。然而它的确提供了一个简单的机制，并贴切地说明过去的一段气候变迁。哲学家齐克果说：“表象如浮标，本质如鱼钩”，我们期待科学家在复杂的古气候研究中，洞察海洋在过去气候变迁扮演的角色，这将有助于预测未来气候的变化，好让我们为气候变化可能带来的冲击做万全的准备。

海豚救人的离奇之谜

在人们的心目中，海豚一直是一种神秘的动物。不过，人们对海豚最感兴趣的，恐怕还是它那见义勇为、奋不顾身救人的行为。

历史上流传着许许多多关于海豚救人的美好传说。早在公元前5世纪，古希腊历史学家希罗多德就曾记载过一件海豚救人的奇事。有一次，音乐家阿里昂带着大量钱财乘船返回希腊的科林斯，在航海途中水手们意欲谋财害命。阿里昂见势不妙，就祈求水手们允诺他演奏生平最后一曲，奏完就纵身投入了大海的怀抱。正当他生命危急之际，一条海豚游了过来，驮着这位音乐家，一直把他送到伯罗奔尼撒半岛。这个故事虽然流传已久，但是许多人仍感到难以置信。

1949年，美国佛罗里达州一位律师的妻子在《自然史》杂志上披露了自己在海上被淹获救的奇特经历：她在一个海滨浴场游泳时，突然陷入了一个水下暗流中．一排排汹涌的海浪向她袭来。就在她即将昏迷的一刹那，一条海豚飞快地游来，用它那尖尖的喙部猛地推了她一下，接着又是几下，一直到她被推到浅水中为止。这位女子清醒过来后举目四望，想看看是谁救了自己。然而海滩上空无一人，只有一条海豚在离岸不过的水中嬉戏。近年来，类似的报道越来越多，这表明海豚救人绝不是人们臆造出来的。

海豚不但会把溺水者推到岸边，而且在遇上鲨鱼吃人时，它们也会见义勇为，挺身相救。1959年夏天，“里奥·阿泰罗”号客轮在加勒比海因爆炸失事，许多乘客都在汹涌的海水水中挣扎。不料祸不单行，大群鲨鱼云集周围，眼看众人就要葬身鱼腹了。在这千钧一发之际，成群的海豚犹如“天兵神将”突然出现，向贪婪的鲨鱼猛扑过去，赶走了那些海中恶魔，使遇难的乘客转危为安。

海豚始终是一种救苦救难的动物。人类在水中发生危难时，往往会得到它的帮助。海豚也因此得到了一个“海上救生员”的美名，许多国家都颁布了保护海豚的法规。那么海豚为什么要救人呢?在人们对海豚没有充分认识之前，总以为它是神派来的保护人类的。由于科学的进步，对海豚的认识进一步加深，其神秘面纱逐渐被揭开。那么，海豚救人究竟是一种本能呢，还是受着思维的支配?

动物学家发现，海豚营救的对象不只限于人。它们会搭救体弱有病的同伴。1959年，美国动物学家德·希别纳勒等人在海中航行时，看到两条海豚游向一条被炸药炸伤的海豚，努力搭救着自己的同伴。海豚也会救援新生的小海豚，有时候这种举动显得十分盲目。在一个海洋公园里，有一条小海豚一生下来就死掉了，但它仍然不断地被海豚妈妈推出水面。其实，凡是在水中不积极运动的物体，几乎都会引起海豚的注意和极大的热忱，成为它们的“救援”对象。有人曾做过许多试验，结果表明，海豚对于面前漂过的任何物体，不论是死海龟、旧气垫，还是救生圈、厚木板，都会做同样的事情。1955年，在美国加利福尼亚海洋水族馆里，有一条海豚为搭救它的宿敌——一条长1．5米的年幼虎鲨，竟然连续8天把它托出水面，结果这条倒霉的小鲨鱼终于因此而丧了命。

据此海洋动物学家认为，海豚救人的美德，来源于海豚对其子女的“照料天性”。原来，海豚是用肺呼吸的哺乳动物，它们在游泳时可以潜入水里，但每隔一段时间就得把头露出海面呼吸，否则就会窒息而死。因此对刚刚出生的小海豚来说，最重要的事就是尽快到达水面，但若遇到意外的时候，便会发生海豚母亲的照料行为。她用喙轻轻地把小海豚托起来，或用牙齿叼住小海豚的胸鳍使其露出水面直到小海豚能够自己呼吸为止。这种照料行为是海豚及所有鲸类的本能行为。这种本能是在长时间自然选择的过程中形成的，对于保护同类、延续种族是十分必要的。由于这种行为是不问对象的，一旦海豚遇上溺水者，误认为这是一个漂浮的物体，也会产生同样的推逐反应，从而使人得救。也就是说这是一种巧合，海豚的固有行为与激动人心的“救人”现象正好不谋而合。

有的科学家觉得，把海豚的救苦救难行为归结为动物的一种本能，未免是将事情简单化了，其根源是对动物的智慧过于低估。海洋学家认为，海豚与人类一样也有学习能力，甚至比黑猩猩还略胜一筹，有海中“智叟”之称。研究表明，不论是绝对脑重量还是相对脑重量，海豚都远远超过了黑猩猩，而学习能力与智力发达密切相关。有人认为，海豚的大脑容量比黑猩猩还要大，显然是一种高智商的动物，是一种具有思维能力的动物，它的救人“壮举”完全是一种自觉的行为。因为在大多数情况下，海豚都是将人推向岸边，而没有推向大海。20世纪初，毛里塔尼亚濒临大西洋的地方有一个贫困的渔村艾尔玛哈拉，大西洋上的海豚似乎知道人们在受饥馑煎熬之苦，常常从公海上把大量的鱼群赶进港湾，协助渔民撒网捕鱼。此外，类似海豚助人捕鱼的奇闻在澳大利亚、缅甸、南美也有报道。

海豚对人类这样一心一意，到底是为了什么呢?在鲨鱼面前，海豚是疯狂的击杀之神，攻击人类可谓易如反掌，但却从来没有海豚伤人的记录。最令人无法理解的是，即使当人们杀死一条海豚的时候，其他在场诉海豚也只是一旁静观，绝不以牙还牙。对于协作精神很强的海豚，这样的表现实在令动物学家深感困惑。

海洋大漩涡：科学史上的未解之谜

◆水量超过250条亚马孙河

在埃德加·爱伦·坡的短篇小说《卷入大漩涡》中，描述了挪威海岸一个悬崖边的强大的漩涡。书中是这样说的：漩涡的边缘是一个巨大的发出微光的飞沫带，但是并没有一个飞沫滑入令人恐怖的巨大漏斗的口中，这个巨大漏斗的内部，在目力所及的范围内，是一个光滑的、闪光的黑玉色水墙，这个巨大的水墙以大约45°℃角向地平线倾斜。它在飞速地旋转，速度快得使人感到目眩，并不停地摇摆，在空气中发出一种令人惊骇的声响，这种声响半是尖叫，半是咆哮。

澳大利亚的海洋学家3月14日宣布，他们发现了一个如同爱伦·坡在小说中所描写的那样的一个巨大冷水漩涡，只是没有书中描写的那样陡峭或移动得那么快。除此之外，几乎没有什么两样。这个旋风位于距悉尼96公里处，直径长达200公里，深1公里。它正在剧烈旋转，产生的巨大能量将海平面几乎削低了1米，改变了这个地区主要的洋流结构。它携带的水量超过了250条世界第一大河——亚马孙河的水量!