探访卡里索索熔岩流
金文驰
在黝黑而狭长的卡里索索熔岩流,绳状熔岩、熔岩脊、熔岩管、熔岩气泡、熔岩塌陷以及裂隙等形态各异的熔岩景观让人眼花缭乱,而玄武岩上颇具沙漠特色的植物更是让卡里索索熔岩流拥有了特殊的魅力。
横亘在美国和墨西哥边境地带的奇瓦瓦沙漠是北美洲四大沙漠(另三处为大盆地、莫哈韦沙漠和索诺拉沙漠)之一,其北端位于美国新墨西哥州中南部。从卫星遥感图上看,在这片浑黄的荒野中,突兀般地出现了一道黝黑而狭长的熔岩流。它从东北向西南绵延约75千米,宽1—6千米,总面积近330平方千米,是美国最年轻的熔岩流之一,也是全球全新世最长的熔岩流之一。由于临近小镇卡里索索,故名“卡里索索熔岩流”。
2013年12月的一天,我来到了这片令人称奇的火谷石海之中。放眼望去,绳状熔岩、熔岩脊、熔岩管、熔岩气泡、熔岩塌陷以及各类裂隙分布其中,形态各异的熔岩景观令人眼花缭乱,独具沙漠特色的各类植物更是让卡里索索熔岩流焕发出独特的魅力。
熔岩奇观
我与友人从小镇卡里索索出发,驱车沿着美国380号公路向西北驶去,周围都是贫瘠的荒漠,偶有几株仙人掌点缀其间。离开卡里索索六七干米后,路旁的浑黄和单调突然被一片黝黑的石海取代。这是一片火山岩,是卡里索索熔岩流的边界。美国土地管理局在此处开辟了名为“火之谷”的休憩区,这一名称着实形象。
进入休憩区后,沿公路直行,我们便来到一座小丘下。登上这座由达科他砂岩构成的小丘顶部,浅谷中的卡里索索熔岩流便跃入眼底,它那恢宏、奇异和黝黑的躯体上还稀疏点缀着灰绿色的植被。约1.4亿年前,这一地区从海中升起而成为陆地。约5000年前,地下炙热的岩浆开始从熔岩流北部的裂隙处徐徐涌出。与猛烈的火山爆发不同,熔岩流的形成可用“细水长流”来形容。据推测,卡里索索熔岩流徐徐流淌了二三十年,总体积达到4.3立方千米。当年熔岩最后涌出的地方便是如今高27米的一座小丘,人称“小黑峰”。这片熔岩流总体较平,我们所在的小丘并不高,但当年的熔岩流绕其而过,留下了这一孤岛般的砂岩小丘。
休憩区中有一条环形步道,游人不必经受攀爬之苦,便可以近距离观赏熔岩流。置身其中,才发现刚才俯瞰的水平熔岩流其实颇多起伏,小丘和大坑遍布其间,行走在步道上可谓移步换景。卡里索索熔岩流的主要成分是橄榄玄武岩,与夏威夷的熔岩流相似。两者在形态上也相近,夏威夷熔岩流尤以绳状熔岩著称,卡里索索熔岩流中也不乏此类如绳索似皱褶的熔岩形态,我们在步道上便看到很多,但都难以接近,只能远观。不过沿步道前行约10分钟后,右侧便出现一片水平而略微倾斜的绳状熔岩,六七米长、两三米宽。最吸引眼球的便是熔岩表面,如干百条黑色的缆绳扭结、穿梭或排列在一起,在斜阳下显明暗交织,光影变幻。
这些“缆绳”粗细相近,直径约相当于两根并排的手指,仿佛是被大号面条机压成。同时,所有“缆绳”的中部都向低矮的一侧微微凸出。绳状熔岩的形成要求岩浆具有流动性好和黏滞性低的特点,炽热的岩浆流动时,表层最先冷却,形成一层色暗而较黏稠的“表皮”,但其下的岩浆仍在流动,并沿流动方向推挤“表皮”,于是“表皮”便形成了我们今日所见的绳索状形态,“绳索”凸起的方向就是岩浆流动的方向。可以想象:当年岩浆在地表缓缓流淌,沿路吞噬植被发出火光、烟尘与“嗞嗞”声。
虽然时值初冬,此地纬度又与我国的西安相近,且海拔高达1600米,但走在和煦的阳光下,仍感觉暖意融融,颇有些春天的气息。俯身拾起一块拳头大的火山岩,其粗糙的表面布满气孔,手感很轻,保温性能也很好。能形成绳状熔岩的岩浆还能形成一种极具代表性的熔岩形态——熔岩管。大量岩浆流淌时,外周最先冷却并形成坚硬的外壳,形如管状,小者直径仅1米左右,大者直径可达15米,因此便有了熔岩管这一形象的名称。管内的岩浆流尽后,便剩下中空的外壳,外壳的厚度并不一致,干百年来雨雪风霜的侵蚀和重力作用,往往让瘠薄处发生塌陷并形成坑洞。一路走来,不时看到一个个凹陷的大坑,有些大坑顶部还未全部塌陷,能看出最初的管状形态。熔岩管不仅能造就凹陷的负地形,还能形成凸起的小丘。前行不远,一座孤立的长形小丘便出现在步道左侧,虽只有两层楼高,但形态很特殊,很多游人都在此驻足。块块绳状熔岩如同被巨人重击一拳,破裂、倾斜后形成了这座小丘。在熔岩形态学中,这座小丘被称为熔岩脊。远远望去,这个造型奇特的熔岩脊仿若一只蛰伏在熔岩流上的怪兽。熔岩脊的成因很多,熔岩流受地形阻挡而上涌,或地下水因受到熔岩流的热力炙烤而猛烈喷发、冲破地表,都可以形成熔岩脊。不过眼前这一熔岩脊的成因更为特别,是由于岩浆在熔岩管中流动时发生膨胀,将地表高高顶起而成为一座小丘。小丘顶部还裂开了一道狭长的开口,这便是当年熔岩流宣泄巨大压力的出口之一。
熔岩流上的沙漠植物
光怪陆离的熔岩流形态让我们流连忘返,然而还有更令人欣喜的,那就是在这片曾经浴火的不毛之地上生长的颇具奇瓦瓦沙漠特色的植被。按照沙漠的定义,年均降水量要小于250毫米,但奇瓦瓦沙漠的年均降水量可达400毫米,因此景观上并不是黄沙漫漫,称其为“荒漠”更为准确。
经过千百年的风化,构成卡里索索熔岩流的玄武岩上已经有了少量土壤,一些植物便在这里扎下了根,其中让我印象最深的是花序有3人高的猬丝兰。它那数十枚长条形的叶片向四周辐散,几乎构成一个球形叶丛,直径超过1米,簇拥在整个植株的基部。一些植株生长在步道下方,但颀长的花序依然要人仰视。虽然中文名中有“丝兰”二字,但它和国内常见的栽培丝兰属植物并不是同类。猾丝兰在被子植物APG分类系统中属天门冬科酒瓶兰亚科,而丝兰则属于同科中的龙舌兰亚科。猬丝兰特产于索诺拉和奇瓦瓦沙漠,不太耐霜冻,可以说独具北美洲热性沙漠特色。它们高低错落地点缀在熔岩流上,宛如一个个巨大的惊叹号,这里的景观也因此而生动起来。
与猬丝兰的“惊艳”相比,灰绿色的石炭酸灌木和叶片已经凋零的牧豆树就不那么起眼了。前者属蒺藜科,后者属豆科。这些小灌木数量极多,普遍不到一人高,一丛丛、一笼笼,在熔岩流上颇具优势。石炭酸灌木全株都有刺激性的木馏油味,尤其在雨后,这种味道更为明显,让人一闻难忘,故而得名。石炭酸是北美洲沙漠中的常见灌木,还和其他一些北美洲沙漠植物一起分布到了8000千米以南的阿根廷西北部的干燥山地,形成孤岛般的分布区。这是一个很经典的北美洲一南美洲洲际间断分布样式。由于这一北一南两处干旱区之间不大可能出现过连续的干旱生境,因此,这一间断分布最可能的原因是长距离迁徙鸟类的携带。
来到北美洲沙漠,就不得不提及这里特有的仙人掌科植物。在熔岩流表面的裂缝中土壤极少,雨水来得快去得也快,片状的仙人掌、长球状的鹿角柱以及修长如棍棒状的兔子角等极耐干旱的植物便占据了这些堪称严酷的小生境。除了草本与灌木外,熔岩流上还稀疏地生有一些乔木。在步道的东北部,一株道劲的单籽柏从岩缝中钻出,其茎干贴着地面生长了两米多,才分出3个大的分枝,其中一枝已枯死;树冠的宽度远远超出了树高,宛如一把绿色的巨伞斜撑在熔岩流上。这棵树已有400多岁,虽然全株只有一层楼高,但从苍劲扭转的枝干不难看出其苍老的程度。为了适应干燥的生境,单籽柏的根系往往钻入地下极深处以汲取水分。人们曾在地表61米之下发现过它们的根系,这也使单籽柏成为目前已知根系最深的植物之一。
告别单籽柏后,我们沿步道很快回到了起点。再往山坡上走几步,身旁的熔岩流便重新让位给浑黄色的达科塔砂岩,仿佛黑色的海浪冲不上这黄色的海滩似的。回首望去,这片黝黑的石海泛着熠熠波光,仿佛依然翻涌不息。
重庆綦江地质旅游考察记
张锋
丹霞地貌、恐龙足迹和木化石是重庆綦江国家地质公园的特色,在初次探访多年后,作者再次来到这里并有了新的发现。过去我对重庆綦江的了解仅限于知道那里有一个国家级地质公园,因早些年曾到那里参观,对其中的木化石、恐龙脚印和鱼类化石非常熟悉。2014年6月,我有幸受重庆市地勘局208地质队邀请再到那里进行地质遗迹考察,非常希望能够在以往研究的基础上有新的发现。
老瀛山的地质景观
站在老瀛山山脚停车场的平台上向四周望去,美景尽收眼底。来时的公路就像一条飘带蜿蜒地穿行在绿色的山间,远处立着一面红色岩层形成的悬崖峭壁。这一带虽然地势起伏,但山体最高的地层是白垩系红砂岩,所以这片丹霞地貌中的巨厚层水平红砂岩应该也是白垩纪的,这与丹霞地貌最初定义为第三纪的红色碎屑岩有所不同。转过头来是一片村落,一段长长的阶梯从中穿过并延伸到半山腰的一段小型瀑布旁,瀑布附近就是著名的恐龙脚印产地——莲花保寨,其人文历史可以追溯到宋朝。
沿着台阶往山上走,一路可以看到不少介绍地质现象的说明牌,有的地质现象在路边就可以看到,如球状风化。最吸引我的是一块关于“平行不整合”的说明牌,这一带山中有一条作为侏罗系和白垩系分界线的平行不整合地质界面,界面之下是侏罗系顶部的蓬莱镇组地层,之上是白垩系的夹关组。这是一条非常重要的地质界线,蕴藏着丰富的地质信息,如地质事件的发生、沉积学的变化和古气候的变化等等。
快到目的地时,路边出露了一大片块状砾岩,里面的砾石比较紧密地堆积在一起,磨圆度还不错,颜色和成分都比较复杂,可以看出至少有燧石、砂岩、石英岩和灰岩等;砾石大小也比较均匀,粒径一般2~4厘米,有个别大的超过了10厘米。这套砾岩上下都有砂岩存在,因此应该属于间砾岩,其产生原因应与平行不整合代表的地质事件有关,那次抬升事件导致了这套砾岩的形成。
远古水源地的恐龙足迹
越过砾岩后登上一个平台,便来到一个寨门前,上面写着“莲花保寨”四字。“保”字可能谐音通“宝”,让我联想到里面的宝贝——恐龙脚印化石。
这里的恐龙脚印分布在大约1 40平方米的范围内,目前共出露329个,分属于甲龙亚目、鸟脚亚目和兽脚亚目,是我国西南地区目前发现的规模最大的白垩纪恐龙足迹群。保存恐龙脚印的地方有三处,我们沿着山势依次往前看。恐龙脚印主要保存在水平层面上,右侧的岩层上也有一些,地质公园的工作人员已经把印痕不清晰的脚印都标示出来了。粗略地看,恐龙脚印似乎都在一个面上,但仔细观察就会发现,这个水平层面有两层,上层比下层高约几厘米。不过两层的岩性一样,都是红色泥质粉砂岩。层面上密密麻麻分布着很多大小不一的恐龙脚印,有的似梅花状,有的似兽类足迹,有的似鸡爪状;有的比较明显,有的几乎看不出来。从旁边的岩层剖面可以看出,这层泥质粉砂岩上面是一套厚层状的红砂岩,之上又是一层泥质粉砂岩,而后又出现了厚层砂岩,据此判断,这里至少还应该有5层可能保存恐龙脚印的地层。
水平地面上的两层恐龙脚印种类不同,第一层全是梅花状的,第二层则是鸡爪状和兽脚状的。我推测,这很可能是在相隔不长的时间内两群不同种类的恐龙先后来此饮水而形成的。颇为有趣的是,从脚印化石判断,第一层都是鸟脚类恐龙留下的,第二层有甲龙类、兽脚类以及鸟脚类恐龙的,说明在一段时间内至少有3种恐龙来此地喝水。这批恐龙中有肉食性的也有植食性的,可见当时的水源比较稀缺,植食恐龙为寻找水源地而迁移至此,而食肉恐龙随后跟踪到这里也畅饮一番。这一点也反映在这一层面上恐龙脚印比较杂乱无章上。从侏罗纪晚期开始,四川盆地的气候逐渐趋于干旱,到了白垩纪更加干燥炎热,此时水源地数量一定不多了,众多恐龙重复来同一个地方饮水也就有了合理的解释。
地面上的泥裂吸引了我的注意。泥裂是易裂物质呈凝胶体状沉积以后,先被水体长期覆盖,后因胶体脱水收缩而形成的,代表了一种干旱的浅水环境。其上有恐龙脚印,说明泥裂形成之时,来此地喝水的恐龙恰好踩在上面。那么,恐龙为什么不站在岸边喝水而是要踩在水里呢?也许当时空间有限,有的恐龙被挤到水中了吧。
很多人认为恐龙的绝灭是小行星撞击墨西哥尤卡坦半岛造成的,但具体到某个地区则不能一概而论。例如四川盆地,也许没到白垩纪末期,恐龙就绝灭了。因为侏罗纪晚期四川盆地气候干旱,植被不发育,恐龙的繁育遇到很大困难,导致种类和数量锐减。到侏罗纪末期,盆地中部及东南部抬升成为高地,环境进一步恶化,气候日趋干燥。到了白垩纪,这里的环境已非常严酷,恐龙终于走上衰亡之路并灭绝。因此,干旱炎热的气候可能才是四川盆地恐龙灭亡的罪魁祸首。这个剖面中有很多大型板状交错层理,说明曾经河流纵横,后来气候日益干旱,水源日益枯竭,所以才会有恐龙反复到同一处水源地喝水的情况。我推测,随着环境继续恶化,很多恐龙死在了寻找其他水源地的途中,守在这里的最终也走上了末路。这种情况有点类似于美国犹他州的恐龙坟场,但四川盆地目前还没有发现白垩纪的恐龙化石,相关推测暂时不能得到验证。
木化石——古代森林的缩影
离开老瀛山,我们来到位于古南镇马桑岩的木化石产地。我以前来过这里,这次故地重游,我注意到又有一株木化石从地下出露。因为木化石代表着远古森林的存在,扩大搜索范围或许能找到更多木化石。通过研究木化石,我们可以得到地层学、古地理学、沉积学及古气候学等重要信息。这套含木化石的地层是距今约1与亿年前的侏罗系中统沙溪庙组。坡面上又长又粗的木化石令人震撼。其中一株仅出露部分就有25米长。难以想象,在远古时期,茂盛的参天大树构成了一望无际的森林,这该是何等壮观的景象!我猜测,可能由于气候干旱,一次偶然的雷击引发了森林大火,将树冠和树皮烧焦;而盆地抬升引发的大洪水又将这些高大的树干冲倒,砂泥逐渐将其掩埋。在随后漫长的地质年代里,在地下高温和高压等成岩作用下,树木中的有机质被地下水和周围岩石中的二氧化硅等取代,最终形成了我们今天看到的黑乎乎的木化石。与此同时,沉积成岩作用也使当初松散的砂石和泥土变成了致密而坚硬的砂岩和泥岩等沉积岩。
考察结束了,我们乘车返回,从车窗远望,高山巍然耸立,侧面的层状岩石仿佛热情好客的主人正目送我们远去。群山静静地、忠实地守护着自然的奥秘,期待着更多的大自然爱好者去研究、品味。
找寻失落的世界
黄子樱 唐 岱
2006年7月的一天,重庆綦江县国土房管局王丰平副局长接到了一个电话,在綦江县三角镇红岩村一处峭壁中,发现了一些像莲花和荷叶一样的石印。
绝壁之上怎么会有莲花和荷叶的石印?难道是化石?王丰平决定前往看个究竟。
红岩村是山里一个普通的小村庄,王丰平的到来打破了这里固有的平静。当地村民告诉他,离村子不远,一处绝壁之上有一道天然凹洞,里面的石头上显现出很多像莲花一样的印迹。
村民:这个洞子里头有块石头,当初石头上长了几根梗梗,就像莲花座的藤藤牵着那个样子,说是莲花,是天生的,所以就叫莲花保寨。
王丰平远远望去,山间的那处“莲花保寨”云遮雾绕,使得关于莲花石印的传闻更显得神秘离奇。
上山的小路曲折难行,决心揭开“莲花印迹”秘密的王丰平花了一个小时才走到绝壁上的凹洞前。经过一个用巨大条石搭成的石门,王丰平走入洞中,凹洞被人用土石隔成了一间间“房间”。在这些“房间”的墙壁上,本应光滑的岩石却显露出各种奇异的形状:有的岩石显现出波痕的样子,仿佛微风吹过的水面;有的岩石上则出现了一些突出的“筋脉”,犹如荷叶上纵横交错的脉络。等到走进最里面的一处“房间”时,“莲花”出现了,在坚硬的沙石板地上,赫然出现无数个深深凹陷下去的印迹,仿佛一朵朵四瓣的莲花在盛开。
王丰平被眼前这番景象惊呆了,绝壁中的这处凹洞,俨然就是一处石制的荷花塘!怎么会这么奇异?王丰平陷入了困惑之中。作为一名地质学者,王丰平不相信这些奇特的石印是凭空飞来的。他在这100多米的“莲花保寨”中反复观察这些岩石,不放过任何蛛丝马迹。突然,墙上的一处小痕迹引起了他的注意,谜团开始有了头绪……
崖壁上有一处泥裂痕迹。
王丰平:根据我的观察,实际上这是一种大型的泥裂。是太阳晒到这个泥土里面,开裂形成裂缝,经沙子充填之后形成岩石。后来两边的泥土风化,就剩下了中间的沙子,就是上面的龟裂纹,在平面上看就是莲花的形状。
(2)崖壁上的泥裂痕迹
如果说荷叶脉络的形成是大型泥裂的遗迹,那么另一个谜团——岩石上的水波也因此可以得到相应的解释了。它应该反映的是微波荡漾下的一种水环境的沉积。
根据王丰平的推测:远古时期的“莲花保寨”曾是一片滩涂湿地,所谓荷叶的脉络不过是那时泥土开裂后的泥裂,而岩石上的水波就是水流冲击过的泥土的化石。既然荷叶脉络和水波的谜团都可以解释,那么这些“莲花”又会是什么呢?
王丰平将视线转移到了隔间地上的无数“莲花”印迹上。这些印迹有的清晰有的却很模糊。它们看起来与前面天然形成的水波痕和泥裂不同,那它到底会是什么东西呢?
突然,王丰平冒出了一个想法:会不会是远古的某种动物的脚印——恐龙的足迹?
“莲花保寨”的神秘印迹究竟是什么呢?王丰平决定要弄个水落石出。回到单位,他马上联系了中科院禄丰恐龙研究中心的专家邢立达。邢立达教授是一位资深的恐龙专家,当听说发现了疑似恐龙足迹时,他感到很意外。
邢立达:因为这个足迹的保存需要非常严苛的条件,比如它要求泥土的硬度不能太硬,因为太硬的话,不会留下什么痕迹;但如果太软呢,它又陷得很深,容易被盖住,就不是一个脚印的形状了。
因此,恐龙足迹比恐龙化石还要稀少,还要不容易找到。那“莲花保寨”的神秘印迹会是“恐龙脚印”吗?邢立达教授决定去看个究竟。很快,一行人再次来到了红岩村的“莲花保寨”。邢立达在一番观察与测量之后发现,“莲花保寨”的地层属于中生代,而中生代陆地上的大型动物基本都是恐龙。因此在仔细查看了“莲花印迹”后,邢立达作出了肯定的回答。
(3)专家们勘察认定是恐龙的足迹
邢立达:这个应该是恐龙足迹。这个大的应该属于鸭嘴龙类的脚印,它的第一跟第五趾退化,只剩下二三四(脚趾);这是脚后跟,是毫无疑问的恐龙脚印。
另外一种是那种有三个趾头的,跟大鸟,就是跟鸵鸟的足迹很像,这种就是兽脚类恐龙的。兽脚类恐龙无非就是我们说的那些霸王龙啊这些吃肉的大型恐龙。邢立达等人经过足迹测量,莲花印迹的来历终于被查清,王丰平的迷惑也被解开了。通过对恐龙足迹的科学解读,科学家可以推测出恐龙的行走速度、行为模式、甚至再现这些古老生物的生活情景。
(4)仔细地测量
邢立达:我们之前已经看到一个捕猎的场景,但那只是一个追随,我们在这里却可以看到一个真正捕杀的现场,大家看到现在这个白色的圈圈,就是我们认为的一个很重要的足迹。这是一个植食性恐龙,它以非常缓慢的速度,一步、两步、三步地走过来,在它旁边呢,正有一只肉食性恐龙,快速追随并攻击它,我们可以看到这个足迹,它的脚后跟溅起了一块很大的泥,这说明它用力蹬了一下,这是一个起跑的状态。然后这第二个脚印就非常浅,这说明它只是轻轻着了一下地而已,到第三个脚印它开始起跳了,这是一个起跳的痕迹,因为它溅起了它左边的一个月牙形的泥,说明它起跳后可能就扑向了这只植食性恐龙,把它杀掉了。
面对满地凌乱的足迹,邢立达不由得惊叹自然的神奇,因为恐龙脚印保存非常地不易,王丰平和邢立达都意识到,“莲花保寨”是一处巨大的科学宝藏,它是一处失落近亿年的上古世界……
(5)这是一处被寻找到的失落近亿年的远古世界
邢立达:因为它的地形很险峻,发现很偶然,所以说这一切都是一个偶遇、一个奇迹,非常难得。
现在,科学家在莲花保寨100多平方米的范围内发现了恐龙的317个足印和3处尾痕,这是一个非常大的发现,可以说是在我们中国西南地区白垩纪区域里面恐龙足迹最大的地区。当地政府已经开始计划将这一处恐龙足迹群保护起来,并将这一带申报国家地质公园,让这个失落的世界真正成为中国的“侏罗纪公园”。
京西东灵山自然之旅
王珊等
东灵山是华北地区海拔最高的山峰,植被覆盖率高达90%以上,人们在这里可以清楚地看到植物群落随海拔梯度的变化而改变。因此,每年夏天都有各地的植物爱好者前来探访。作者一行人在这里拍摄到了珍稀的野生百合、绢蝶以及许多有特色的动植物。
终日生活在城市中的人们往往更希望亲近大自然,就像从事与自然科学领域相关工作的我们,每年都会投身于大自然的怀抱之中。但由于工作的缘故,出行时间都较为短暂,因此,京郊的山林就成了我们不错的选择。
东灵山属于太行山脉,坐落在北京市门头沟区与河北省涿鹿县之间,最高海拔2303米,是华北地区最高的山峰,被誉为“京西的珠穆朗玛”。在这种海拔高度下,人们在东灵山的草甸上就可以清楚地看到植被群落随海拔梯度的变化而改变。东灵山的植被覆盖率高达90%以上,植物种类繁多,因此,每年夏天都有各地的植物爱好者前来探访。
初到东灵山,邂逅野百合
本次我们计划用时3天在东灵山拍摄北京的野生百合以及高山精灵——绢蝶科昆虫。
第一天,到达目的地时已是下午。时间有限,我们立即在附近的小山上开始探寻。不曾想,竟发现了北京的全部野生百合属植物。百合科是一个大家族,除了我们熟悉的百合花,日常食用的大葱、韭菜和黄花菜等也属于这个家族。《北京植物志》中记载了北京地区的5种百合,分别是有斑百合、山丹、卷丹、麝香百合和百合。其中,有斑百合和山丹是自然分布于北京的种,其他3种都是引进品种。
我们从房东院内的一条小道向后山走,先穿过一片油松林,然后来到一片草甸。草甸中有许多草本植物,其中应该不乏珍稀品种。因此,我们决定好好搜索一番。首先跃入眼帘的是远处一抹深深的红色——山丹。许多人都听过《山丹丹花开红艳艳》这首歌,有一种说法称歌曲中的“山丹丹”就是山丹,亦称红百合。山丹分布于我国河北、北京、内蒙古、山西和陕西等地,为多年生草本植物,茎直立,叶互生,线形;花1~3朵,鲜红色,顶生或数朵排成总状花序下垂,花瓣6片并反卷;雄蕊6枚,花药朱红色;蒴果呈长圆形;花期6~8月。不仅如此,山丹的鳞茎还可食用,亦可入药,有滋补强壮、止咳祛痰和利尿等功效。
拍摄完山丹后,我们一行人士气大振,但仍然没有找到有斑百合。我们推测,可能此时不是花期或是文献记载有误。可就在我们返回到油松林时,却意外地见到一株,而且开了3朵花,令我们激动不已。
有斑百合分布在我国河北省周围,为多年生草本植物。它与山丹最大的区别是花瓣不反卷;叶呈披针形肉质鳞片状,互生;花直立,常具1—3朵花;花红色或橙红色,并具紫色或黑色斑点:雄蕊6枚,花药紫红色:蒴果呈长圆形;花期6~7月。第一天便将一个拍摄目标成功完成,当晚,我们强忍住内心的激动心情,早早睡下。
草甸中的植物王国
第二天,天刚蒙蒙亮,我们便开始了这次出行的重头戏一寻访东灵山草甸植物。
刚开始向上爬时,草甸上最多的就是火绒草。由于其植株密生白色柔毛状棉毛,尤以叶上居多,整株植物乍看上去就像披上了一层薄薄的雪花,故而在欧洲被称为雪绒花。著名电影《音乐之声》的主题曲便是《雪绒花》,这首歌也是奥地利的著名民歌;不仅如此,雪绒花还是奥地利的国花。
火绒草为菊科火绒草属多年生草本植物,植株被白色、灰白色至灰色棉毛;叶互生,全缘;苞叶数个,围绕着花序展开,甚是好看。它们常于六七月份开始绽放,该属的有些种类可持续开放至10月。火绒草不仅有着深厚的文化内涵,全草还可入药,能清热、凉血、利尿,并具有治疗蛋白尿及血尿的功效。
沿着草甸继续向上爬,大约上升几百米后,周围的植物种类开始有了明显变化。火绒草和萱草逐渐减少,展现在眼前的是一片鲜艳醒目的黄色花卉,这就是原生于草甸上的野罂粟。野罂粟隶属于罂粟科罂粟属,为多年生草本;具乳汁,全体被粗毛;叶全基生,具长柄;黄色花单独顶生;雄蕊花丝丝状,花药长圆形;蒴果,种子细小;花期6~7月,果期7~8月。每到这个季节,在与野罂粟海拔高度差不多的草甸上,还有2种十分漂亮的植物,它们奇特的花形和鲜艳的颜色一直是东灵山上亮丽的风景。这便是报春花科的北京假报春和胭脂花。
北京假报春为多年生草本;基生叶有长柄,密被淡棕色或棕色细毛;叶片薄,心状圆形,基部深心形;伞形花序,具5~12朵花;雄蕊5枚,伸出花冠管外,花药长圆形;蒴果呈椭圆形,光滑;花期6~7月,果期7~8月。
胭脂花为多年生草本;全株无毛;叶基生,长圆状倒披针形或倒卯状披针形;花萼钟状,裂片宽三角形;花冠暗红色,裂片长圆形且反折;蒴果呈圆柱形,黑褐色,具网纹;花期6月,果期7~8月。胭脂花虽然是很多花卉的别称,如凤仙花和紫茉莉,但正式的中文名为胭脂花的却只有这一种。每年花期,胭脂花和北京假报春几乎同时开放,人们可以尽情地享受这对“真假报春属”的姐妹给予我们的视觉盛宴。
高山草甸上的莲花
一说到莲花,人们往往想到的是池塘中那静静绽放的一朵朵睡莲。然而几乎在华北地区的每一个高山草甸上,都生长着一种很好看的“莲花”。优美的形态和艳丽的花朵很容易给见过它的人留下深刻印象,这便是金莲花。金莲花虽然叫莲花,却与真正的莲花关系很远。金莲花又称旱荷、旱莲花、陆地莲和金疙瘩等,隶属于毛茛科金莲花属,为一年生或多年生草本。其茎柔软攀附;叶圆形似荷叶,花形近似喇叭,萼筒细长,常见黄色、橙色和红色。也有变种矮金莲,株形紧密低矮,枝叶密生。花期5~7月。独特的花色使许多人都认为金莲花是富贵的代表。古语有云:“一时寻旱荷,日在野之富贵。若得,起恭敬之心,则可避于贫贱。”
不仅如此,金莲花还是一味名贵的药材。中医药文献记载其具有“清热解毒,滋阴降火,养阴清热和消火杀菌”的功效。但是金莲花本身具有一定的毒性,只有经过处理之后才可以入药,切不可盲目使用。
东灵山上的六足生灵
如果说植物展现了生命静态之美,那动物便显露了生命的活力之色。在东灵山上,见到最多的便是昆虫了。下面就挑选一些比较有意思的种类与读者们分享。
首先介绍的这种昆虫形态极其特别,令人过目难忘。它们全身黑蓝稍带紫色,有光泽;头部大,复眼呈圆形,黑褐色;触角蓝色,雄虫触角中央部膨大且稍扁平;最大的特征便是鞘翅短,柔软,不能像其他甲虫一样覆盖住腹部。这便是紫短翅芫菁,一种隶属于昆虫纲鞘翅目芫菁科的芫菁。
刚孵出的紫短翅芫菁幼虫呈长形,有尾毛2条,足3对,长大蜕皮后则无足而呈蛆状,栖于树皮下。这也是芫菁科昆虫的一大特征,即幼虫时期具有2种或多种完全不相同的体态,且蛹期亦有2个形态,昆虫学上称为复变态。成虫一般栖息于路边植被及泥土上。我国的古人依据它的外形特征起了一个非常形象的名字——地胆。这种昆虫还是一味名贵的中药材,被我国古代的多部医学著作收录,如《药性论》中记载:“能宣出瘰疬根从小便出,上亦吐之”;《别录》记载:“蚀疮中恶肉、鼻中息肉,散结气石淋,去子,服一刀圭即下”;《本草纲目》记载:“地胆,今处处有之,在地中或墙石内,盖芫青、亭长之类。冬月入蛰者,状如斑蝥。芜青青绿色,斑蝥黄斑色,亭长黑身赤头,地胆黑头赤尾,色虽不同,功亦相近。”
除了紫短翅芫菁这种极为有型的甲虫外,在东灵山的近山顶之处还生活着两种珍稀的绢蝶。绢蝶可谓蝴蝶中的“冰雪精灵”,它们几乎都分布于高山上,体毛发达,耐寒能力较强。有些绢蝶喜欢在雪线附近贴着地面低速飞行,也有些喜欢往来于高山草甸植物之间,飞飞停停,身影飘动。北京地区有4种绢蝶,东灵山常见2种:红珠绢蝶和小红珠绢蝶。每年6~8月,在东灵山较高海拔的草甸上,它们便翩翩起舞。其幼虫取食山上的景天科植物,如小丛红景天等。正是这些平时难得一见的绢蝶,让我们甘愿爬到海拔2000米以上的高山,只为一睹其自然风采。
高山草甸上的飞羽精灵
拍摄完绢蝶已经是下午4点多了,光线渐暗,我们也准备下山。就在这时,附近的银露梅灌丛中及石头周围有很多乌叫声响起。我们从未听过这种鸟鸣,不禁又激动起来,希望能将其记录下来,
循着鸟鸣声,我们终于看到了鸟儿们的身影。这种鸟类体型较小,一眼便可以看出是一类鹨属种类。可是没有携带长焦镜头的我们,只能站在原地用肉眼观看,不敢轻易靠近。就在这时,队友汪闻却尝试了一种“笨”办法。只见他手持装着微距镜头的相机在地面上匍匐前进,每前进几步就举起相机拍几张。这样可以在惊飞小乌前尽量多地得到越来越清晰的照片。令我们惊讶的是,这些乌儿似乎一点儿也不害怕,仍然旁若无人地呜叫。最后,就在他距离鸟儿仅几步之遥时,终于拍到了较为满意的影像。
经鉴定,这是鹨属的粉红胸鹨,分布于我国的河北、北京、山西、陕西、河南、四川、重庆、贵州、云南、新疆和西藏等地,印度、不丹和尼泊尔等国亦有分布。粉红胸鹨为中型鸟:眉纹较为明显,喙为灰色,虹膜褐色;上体橄榄绿色或灰绿色,背部具较为宽粗的纵纹;尾部较为细长,外侧尾羽上具白色;脚呈淡粉色至粉色。在繁殖期时,成乌下体呈粉红色,纵纹几乎消失。
粉红胸鹨在高海拔地带的高山草甸和高山灌木丛较为常见。冬季越冬时,其栖息的海拔高度有所下降。常常几只至十几只群居生活,喜欢在山地、林缘、草甸和河谷进行觅食,以昆虫和植物种子为食。粉红胸鹨的繁殖期为5~7月,通常在林间空地上营巢,一般由雌雄鸟共同完成。其巢穴多以草丛作为掩护,不易被发现。
这次能记录到粉红胸鹨可谓锦上添花,为我们的东灵山之行画上了完美的句号。
草甸之忧
如今的东灵山已经被开发为著名的自然旅游景点,游人越来越多。但我们发现,有很多游人手拿采摘的野花,其中不乏已被列入受保护植物名录的野生兰花。不仅如此,我们沿途还见到各式各样的垃圾和塑料袋等难以降解的废弃物,用“比比皆是”形容毫不夸张,令我们分外忧心。衷心希望游客能不断加强环境保护意识,让东灵山永葆自然之美,让京西的生命脉动永远跳动。
高黎贡山的异兽珍禽
杨岚
20世纪70年代,羚牛、白尾梢虹雉和火尾太阳鸟这些或珍稀濒危或独具特色的异兽珍禽悠闲地生活在云南高黎贡山的中高海拔地带。作者在科考过程中与它们邂逅,并记录下许多记忆犹新的小故事。
1974年5月下旬,中国科学院昆明动物研究所脊椎动物分类区系研究室考察队完成对高黎贡山中山地带的考察后,向上转移到海拔3200米左右的亚高山沼泽草甸、箭竹林和冷杉林地带。我们住在高黎贡山东坡山路旁的一座石头砌成的房子里。这儿的地名叫“东哨房”,是贡山县城到独龙江河谷地区盘山小路上来往人员和驮运物资的马帮过夜休息的地方。这里一年中有半年多时间积雪,5月下旬积雪还没有完全融化。不远处是翻越高黎贡山的垭口,垭口周围的山上仍然是白雪皑皑。住地附近的溪沟里堆积着厚厚的冰雪,尽头流淌着冰凉刺骨的清水。在高山台地的低洼处积蓄着冰雪融化而形成的沼泽湿地和湖塘。这一地带是高黎贡山中段春末夏初时节的雪线。在七八月份的夏天,雪线会向上退缩到海拔4000~5000米左右的山脊地带。
与雪线共进退的羚牛
清晨,我和队友李致祥跟着猎人暨向导老李朝北面的山坡走去。老李的猎犬“花花”和“玲玲”也跟着我们,一会儿跑在前头,一会儿落在后面,一边走一边嗅着路上的气味。
不一会儿,东方的天空渐渐转红,山顶上几朵黑云后面透出一点金光。接着,整个东方的天空都变成灿烂的金色,光芒四射。近处的山峦沉没在滚滚的白色云海之中,几个山头稀稀落落地露出云海,山顶上耸立着几棵挺拔秀丽的冷杉,呈现出一幅美丽的山水画卷。我正陶醉在大自然的美景之中。突然,箭竹林中传来猎犬的狂吠声。我们隐蔽着跑过去,只见两只猎犬正在追赶一群似牛非牛的动物。它们沿着陡峭的山坡,穿过箭竹林,往高山草甸跑去。我和李致祥停下并用望远镜观察,老李则吹了两声口哨,猎犬停止追赶,回头张望了一下,摇摆着蓬松的尾巴跑了过来。这群似牛非牛的动物见狗不再追赶了,就悠闲地在草地上吃起草来。
这是羚牛,又名扭角羚,傈僳族语中称为“阿额”,是野牛的意思。我国分布有4个亚种,亚种之间毛色有着一定的差异。高黎贡山地区的羚牛毛色较四川亚种和秦岭亚种更显黑褐色,为指名亚种,又称“黑牛羚”,在我国分布于西藏东南部和云南西北部的高黎贡山亚高山和高山地带;四川亚种和秦岭亚种的毛色较浅淡,呈淡棕黄白色,俗称“白羊”。羚牛在动物分类学上属偶蹄类中的牛科,牛科又分为牛亚科、羊亚科、羚羊亚科和麝牛亚科。其共同特征是角中空,成角质套筒状构造,一生中不脱换。有人认为羚牛的形态和头骨特征与分布在北美洲高寒地带的麝牛相似,支持将羚牛与麝牛合并为麝牛亚科。
通过望远镜,我观察到一共有七八头羚牛。它们的体形像牛,最大者质量约有四五百千克,小的也有200千克左右。不论雌雄头上都长着一对弯来扭去的角,呈黑褐色;从草地上的脚印看,这种牛的四肢很强健,长有两个蹄子;全身的毛主要呈黑褐色,背中央有一条明显的暗黑褐色脊纹:下颈部和体侧的毛较长。
羚牛一般在高山雪线附近的草甸、竹林和针阔混交林地带生活,冬季雪线下降,它们就随之往下迁移;夏季又随雪线上升而往上活动。中午在竹丛、草丛或岩脚处休息,清晨、下午或夜间活动觅食。羚牛群活动时,大公牛在前面领路,其他的牛跟在后面,上坡缓慢,下坡时非常迅速。它们的食物是青草、毛豆叶、蝎子草、火麻、五味子、嫩树叶和竹笋等,草地和灌木被大雪覆盖之后,它们还会啃咬树皮为食,喜欢舔吃含有盐分的水和泥土。羚牛夏末秋初交配,春末夏初产仔,每胎仅产一子。
羚牛是世界级珍稀濒危物种,国家一级重点保护野生动物,应当加以保护。
珍稀的白尾梢虹雉
我们站在高山坡上观察了许久,羚牛群边走边吃草,渐行渐远,慢慢从我们的视野里消失。我们走到羚牛群刚才活动过的地方,采集了一些羚牛吃过的草和枝叶作标本,并把羚牛的活动情况做了详细记录。正当我们要往回走的时候,老李指着远处轻声对我们说:“你们看——‘捏木捏’。”原来,离我们100多米远处的杜鹃灌丛和箭竹林之间的空地上有两只体型较大的野鸡,正在啄食草根和掉落在地上的杜鹃花。
我举起望远镜观察,是一对白尾梢虹雉。我们赶忙隐蔽着靠近,并寻找适合拍摄照片的地方。白尾梢虹雉的雄鸟和雌鸟体型相近,质量约2千克,尾羽呈扇形平伸在体后,但羽色差异很大。雄鸟的羽色十分艳丽,头、颈部和上背的羽毛呈紫蓝色和铜绿色,在阳光的照耀下闪闪发亮,呈现出十分耀眼的虹彩般金属光泽;下背、腰和尾上覆羽纯白色,尾羽棕红色而具白色端斑,故名;腹部的羽毛绒黑色;嘴形粗壮,稍弯曲;脚灰褐色上有一个短距;而雌鸟全身的羽毛呈斑杂状,满布黑褐色和灰白色相杂的细纹及横斑,渲染棕黄色;腰和尾上覆羽多灰白色;尾羽也具白色端斑。白尾梢虹雉是高山雉类,在雪线附近生活,鸣叫声似鹅,所以腾;中地区的人们称它为“雪鹅”:又因它在高山草地采食野百合和贝母等食物,故又名“贝母鸡”;贡山地区的傈僳族人称其为“捏木捏”。白尾梢虹雉在国内仅分布于西藏东南部、云南西北部的高黎贡山和碧罗雪山的高寒山区,国外分布于缅甸东北部与云南接壤地带。
白尾梢虹雉多在冷杉林、箭竹林和杜鹃灌丛地带的林间草地活动,啄吃野百合、贝母、蕨根和竹笋等植物。每年三四月份产卵、抱窝,它的窝多在山坡陡峭处,能避风雨的岩石脚下、岩石缝隙之间或倒木下,每窝产卵2~3枚,繁殖率很低。所以,其种群数量较为稀少,加上分布区域也十分狭小,已被列为国家一级重点保护动物。
艳丽的火尾太阳鸟
已近中午,我们边观察边往回走。只见几只火尾太阳鸟正在一蓬大红杜鹃灌丛的花上飞舞,双翅不停地振动,并将细长、尖锐且微稍向下弯曲的0觜伸进花心,津津有味地吸食着花蜜。
火尾太阳鸟雄鸟头顶亮紫蓝色,背部亮红色,下腹鲜黄色,两枚较长的猩红色尾羽像飘带一样,煞是好看;雌鸟的体型比雄鸟稍小,全身羽毛灰橄榄绿色,尾羽也较短,没有雄鸟漂亮。
由于蜂鸟和太阳鸟都有飞翔在花朵上吸食花蜜的习性,因此,国内许多人都将太阳鸟误认为是蜂鸟。其实,在分类学上它们是两个不同的类群。蜂鸟隶属于蜂鸟目蜂鸟科,目前全球蜂鸟科有103属329种,都分布在美洲地区,主要生活在美洲中部和南部的热带亚热带地区,少数种类向北美洲分布至温带地区,亚洲没有蜂鸟的自然分布。太阳鸟属于雀形目花蜜鸟科,全球记录有14属130种,分布于非洲和亚洲的热带亚热带地区。我国的花蜜鸟科鸟类有5属12种,主要分布在云南、海南、广东和广西等地的热带亚热带地区。它们除吸食花蜜外,主要捕食小昆虫。我们在高黎贡山考察期间,在中低山河谷地带的灌丛和树林中,常见蓝喉太阳鸟、黑胸太阳鸟和绿喉太阳鸟;在亚高山地带看见的火尾太阳鸟,是我国太阳鸟属鸟类中分布海拔最高的种类。各种太阳鸟的雄鸟羽色艳丽,形态特殊,很有观赏价值;雌鸟体形与雄鸟相似,但羽色单一,多呈绿灰色。
糟糕的博斯腾湖外来鱼种入侵
杨静
如果把新疆河鲈比喻成博斯腾湖中的一群蛮横霸道,专门袭击和吞噬其他小鱼的猛虎,那么池沼公鱼就是披着羊皮的狼,最终把新疆河鲈杀得落花流水、几乎片甲不留。以扁吻鱼为代表的土著鱼类被入侵的新疆河鲈打败,新疆河鲈又被池沼公鱼打败,外来人侵种和本土物种之间的战争一刻都没有停息。“没有最好,只有更好”,这是人们激励自己、迎接挑战的常用语。当糟糕的事情层出不穷时,人们也常常调侃或抱怨地说“没有最糟,只有更糟!”新疆博斯腾湖几十年来鱼类群落组成的变化,似乎就让我们体会到了后一句话的含义。
博斯腾湖——扁吻鱼的乐园
内陆湖泊是指处于河流下游或形成独立的集水区域,湖水不外泄入海。这样的湖泊对鱼类来说是比较封闭的环境,如果没有外来干扰,长期自然竞争形成的生态格局就不会有太大变化。而像太湖、鄱阳湖等,由于与长江相连,一些种类的鱼可以通过长江穿梭于海域及湖泊之间,鱼类的构成相对复杂。从生态学的角度来看,这些鱼类的生存竞争能力更强,它们之间的生态平衡也更稳固。
博斯腾湖是中国最大的内陆淡水湖,水域面积1228平方千米,位于新疆天山南坡焉耆盆地的东南部,四周高山环绕,融汇了雪山、湖光、沙漠和绿洲的旖旎景色,被誉为“西塞明珠”。这里年平均气温7.9℃,属于暖温带大陆性干旱气候。由于全年低温时间较长,不利于水生生物的生长,因此博斯腾湖的生态系统结构较为简单。这里只有5种土著鱼:扁吻鱼、塔里木裂腹鱼(俗称“尖嘴鱼”)、新疆裸重唇鱼、长身高原鳅和叶尔羌高原鳅。过去,博斯腾湖基本由扁吻鱼和塔里木裂腹鱼占据,在20世纪50年代的渔获物中,前者约占25%,后者约占75%。长身高原鳅和新疆裸重唇鱼多分布在河道中,叶尔羌高原鳅则是小型鱼。
扁吻鱼俗称“新疆大头鱼”,属于鲤科裂腹鱼亚科扁吻鱼属,是中国特产鱼,也是世界裂腹鱼中的珍贵物种。这种鱼头大,吻部宽扁,腹背部鳞片细小,体侧的鳞较大,肛门及臀鳍基两侧各有一行特大臀鳍,腹部犹如裂开一般,这正是裂腹鱼亚科的典型特征。扁吻鱼起源于3亿年前,堪称活化石,有很高的学术研究价值。目前扁吻鱼只有一属一种,仅存于塔里木水系,是我国一级重点保护动物,与大熊猫一样珍贵。扁吻鱼为凶猛的大型食肉鱼,身体呈长梭形,体长—般为80~94厘米,质量12~14千克,最大可达50~60千克,主要以其他鱼类为食,曾是重要的经济鱼类之一。据1958~1965年新疆生产建设兵团捕鱼队的记录,扁吻鱼的捕捞量达140~260吨。那时候,它们时常游至水渠闸口,甚至堵住水渠,塔里木河下游的农工们不得不抓鱼来疏通涵洞。扁吻鱼在博斯腾湖中处于食物链的顶端,很少有竞争对手。然而短短十几年后,扁吻鱼已在该地区绝迹。这是怎么回事呢?
混入新疆河鲈——糟糕的开始
为了提高渔业产量,1962年人们开始在博斯腾湖引入外来鱼,这是博斯腾湖土著鱼类不幸的开始。糟糕的事情发生在1968年,人们在引进贝尔加雅罗鱼时,不慎混入了新疆河鲈鱼苗。这种体长不到30厘米的鱼,最终导致了博斯腾湖仅有的两个大块头鱼种的消失。新疆河鲈属于鲈形目,为冷水性鱼,分布于欧亚大陆温带和寒带地区的淡水区域,在我国分布于额尔齐斯河和乌伦古河两大水系。乌伦古湖尤其盛产河鲈,由于其身体上有5~7条横贯的黑色带状条纹,当地人称之为“五道黑”。大多数冷水鱼体色较暗淡,这样的体色既便于躲避天敌,又利于偷袭猎物。新疆河鲈却恰恰相反,不仅体色艳丽,游动时也从不遮遮掩掩,一旦发现猎物就直接袭击,将见到的小鱼小虾纳入腹中。如此“嚣张”当然是有实力作后盾:新疆河鲈不仅鳃盖的后缘有刺,两个背鳍也都生有硬刺:第一背鳍有8~16根硬刺,其中第4根最长;第二背鳍还有3根硬刺。发生打斗时,其他鱼类根本无从下口。
新疆河鲈的体型并不大,一般体长15~25厘米,质量不过1千克,怎么可能吃下体长近1米、质量达14千克的扁吻鱼呢?它们究竟是如何将成百上千吨的扁吻鱼和塔里木裂腹鱼赶尽杀绝的呢?
消失的秘密——发育时间差
新疆河鲈产卵盛期为4月中旬,10~15天后卵就能孵化成幼鱼。而扁吻鱼的产卵期较晚,4月下旬至5月中旬才溯河而上产卯,当1厘米长的鱼苗进入湖中的时候,正是新疆河鲈幼鱼快速生长、急需大量饵料之时。所以大部分扁吻鱼的卯和鱼苗就成了新疆河鲈鱼苗的美食。不仅如此,新疆河鲈性成熟较早,在自然条件下1~2龄就可以繁殖后代,每千克怀卯79粒。而扁吻鱼性成熟晚,6~7龄才开始产卵繁殖,且怀卯率低,每千克才26粒。扁吻鱼成鱼每年都被人类捕捞几十吨甚至上百吨,而每年所产的鱼苗在新疆河鲈的攻击下得以幸存的微乎其微,即使活下来也要六七年后才可以繁殖下一代。因此,自1968年新疆河鲈无意中进入博斯腾湖后,短短6年时间,扁吻鱼就从博斯腾湖消失了。此外,扁吻鱼还有洄游产卵的习性。它们在湖中生长,产卵期雌鱼和雄鱼会成群结队,沿着开都河和塔里木河的进河口逆流而上,抵达河源巴音布鲁克等地。那里海拔较高、水质更加纯净。在找到适宜的沙砾水底作为产床后,扁吻鱼便产卵受精、繁育后代,随后纷纷死去。受精的鱼卵顺水漂流,回到入湖河口时,恰巧能够孵化出鱼苗,游进博斯腾湖。可是在开都河和塔里木河流域兴建的一些水利工程,人为地阻隔了扁吻鱼的产卵通道,使一些扁吻鱼不能顺利回到产卯场。这也是导致扁吻鱼消失的原因之一。
更糟糕的是,塔里木裂腹鱼也在1985年绝迹于博斯腾湖。塔里木裂腹鱼的繁殖力比扁吻鱼强一些.每千克怀卯量达74粒,繁殖期也比较长,在每年的4~6月。但塔里木裂腹鱼的生长更为缓慢,8龄才能性成熟,不利于种群增殖。从1962年第一次引进四大家鱼开始,博斯腾湖的生物群落就开始被改变,直到这两个标志性的鱼种绝迹。
池沼公鱼一以其人之道还治其人之身
人们追求最大渔获量的脚步没有停止,此后博斯腾湖又引进了银鲫、丁(鱼岁)(音:gui)、东方欧鳊、中华绒毛蟹、河蚌和日本沼虾等经济水产动物,至1990年共引进了19种,重新描绘了一幅博斯腾湖的水产图。不过这些引进鱼都不是新疆河鲈的对手,自从扁吻鱼消失后,新疆河鲈的产量直线上升,20世纪80年代达到顶峰,占博斯腾湖渔获量的60%~80%。直到1991年,博斯腾湖引进了池沼公鱼。
池沼公鱼肉味鲜美、营养丰富、整体可食,尤为日本和韩国消费者所喜爱,有较高的出口创汇价值。因此从1984年开始,我国水产工作者开展了池沼公鱼资源的移植开发利用,将其移植到我国北方大部分省市的湖泊和水库中。博斯腾湖水体大、常年低温、水质优良,特别适合池沼公鱼的生长。现在看来,如果把新疆河鲈比喻成博斯腾湖中的一群蛮横霸道地袭击和吞噬其他小鱼的猛虎,那么池沼公鱼就是披着羊皮的狼,最终把新疆河鲈杀得落花流水、片甲不留。池沼公鱼属于鲑形目胡瓜鱼科公鱼属,吃起来有一股黄瓜的清香,所以又称“黄瓜鱼”。池沼公鱼为小型鱼,成鱼体长8~13厘米,平均质量6~8克,身体细长,头小而尖,背部为草绿色,稍带黄色,体侧银白色,各鳍为灰黑色。它们分布于北太平洋两岸和北冰洋沿岸,亚洲见于日本、中国及朝鲜等地,在我国原分布于黑龙江、图们江下游以及鸭绿江中下游。
池沼公鱼在28℃以下水域可正常生活,最适宜温度为10~22℃,对水质污染比较敏感,主要以桡足类、枝角类和甲壳类动物等浮游动物为食。它们的繁殖力极强,一年即可达到性成熟,怀卯量也很大。有学者做过调查,一条10厘米左右的池沼公鱼平均可以怀卯11403粒。因此,它们在博斯腾湖扎根以后,当地人形容湖中的池沼公鱼“像天上的星星一样多”。后来由于密度过大,食物、空间竞争太激烈,池沼公鱼个体普遍变小。不过,池沼公鱼是一年生鱼,繁殖任务完成后亲鱼就会死去,只有极少数可以活到第二年。
巧得很,池沼公鱼也采用了新疆河鲈杀灭扁吻鱼的办法,将新疆河鲈逼上了绝路。池沼公鱼跟扁吻鱼一样,也是溯河洄游产卵,只是池沼公鱼比新疆河鲈还要早约一个月时间。3月中下旬上游河道开始解冻后,它们就从冰下逆流上溯;水温达到4~7℃时,它们便在河道稳流处产卯受精。受精卯黏附于沙石上发育,也可以漂浮发育,孵出的幼鱼随水流进入湖中。新疆河鲈产卵繁殖的时间比池沼公鱼晚,因此,从前的“猎人”这时却成了别人的“猎物”,新疆河鲈的后代自然也就成了池沼公鱼育苗的饵料。虽然新疆河鲈能够吃掉池沼公鱼,但繁殖力超强的后者在数量上拥有绝对优势。凶猛的新疆河鲈还没长到足够大,就被原本是自己猎物的对手杀死在摇篮中了。自1991年博斯腾湖从乌鲁木齐附近的柴窝铺湖引进1亿粒池沼公鱼卵后,短短10年,新疆河鲈的年产量就从高峰时的1750吨减少到10吨。2007年,博斯腾湖出口到日本的池沼公鱼已经占日本进口总量的70%。
令人忧虑的博斯腾湖
以扁吻鱼为代表的土著鱼类被入侵种新疆河鲈打败,新疆河鲈又被池沼公鱼打败,这个连环过程都是小鱼利用繁殖期的时间差打败大鱼。这样的物种之战人类无从插手,但人类是这场战争的发起者,没有人为引入,新疆河鲈不可能从更寒冷的乌伦古湖翻越天山,池沼公鱼也无法从黑龙江和图们江来到相隔万水干山的博斯腾湖。
据统计,1962~2007年,博斯腾湖共引进24种水产品,加上人们无意中带入的鱼种,博斯腾湖共计有32种鱼,原有的5种土著鱼已经全部在博斯腾湖消失。
值得庆幸的是,2004年新疆维吾尔自治区修订的渔业法实施办法加强了对生物入侵的防治措施,并建立了水生动植物保护中心,鱼类学工作者也开展了一系列挽救新疆土著鱼的工作。在阿克苏河下游的艾西曼湖群、车尔臣河的喀依拉克湖和渭干河水的拜城县孜尔水库等地,科研人员发现了少量扁吻鱼。2005年,人工繁殖扁吻鱼获得成功,首批以人工催产方式获得的1万尾扁吻鱼鱼苗被投放到克孜尔水库。2010年8月17日,人工繁殖的扁吻鱼鱼苗被引入博斯腾湖,至此,扁吻鱼已经在这里绝迹26年了。时过境迁,这些鱼苗能否适应全新的博斯腾湖,我们只能拭目以待。博斯腾湖还有一个令人忧虑的情况,那就是目前湖中的渔业产量已经远远超过湖泊的自然承受能力,这会导致水体水质更加恶化。2002~2007年,博斯腾湖的年渔获量为3780~5240吨。由于人工大量投喂、养殖鱼密度过高以及浮游生物大量繁殖等原因,湖水的溶氧量正在逐渐下降,目前博斯腾湖的水体已经从贫营养发展到中营养状态,一旦达到富营养化,就会成为湖中所有水生生物的噩梦。若真到了那一天,是不是我们也只能哀叹:“没有最糟,只有更糟!”
美洲大蠊,是敌是友?
杨红珍
蟑螂是蜚蠊目昆虫的俗称,民间常称之为“偷油婆”,其中与人类关系密切的主要为蜚蠊科大蠊属的美洲大蠊、澳洲大蠊和褐斑大蠊等。近年来,蟑螂侵害日益严重,逐渐成为最难治理的一类卫生害虫,它们不仅污染食品、原料和环境,而且携带病菌、传播疾病。蟑螂是蜚蠊目昆虫的俗称,民间常称之为“偷油婆”。它们居住在洞穴内,喜欢昼伏夜出,无论酷暑严寒都能泰然处之。蟑螂是这个星球上最古老的昆虫之一,它们的先祖曾与恐龙、三叶虫和邓氏鱼等古老生物生活在同一时代。化石证据显示,蟑螂约在4亿年前的志留纪出现,比恐龙还要早1亿多年。而且,从目前发现的保存在地层中,特别是保存于煤炭和琥珀中发现的蟑螂化石来看,亿万年来,它们的外貌和形态没有多少变化,但生命力和适应力越来越顽强,如今广泛分布在世界各个角落。
据美国《生物学文摘》和英国《动物学记录》的资料显示,至2005年12月,全球共记录蜚蠊目昆虫5147种,其中,我国有253种。蟑螂大多数生活在野外,少数栖于室内,常见的室内蟑螂有6科11属19种。与人类关系密切的蟑螂主要为蜚蠊科大蠊属的美洲大蠊、澳洲大蠊、褐斑大蠊、黑胸大蠊和日本大蠊,姬蠊科的德国小蠊以及蜚蠊属的东方蜚蠊等。在我国尤其是长江流域,黑胸大蠊为优势种;南方地区以美洲大蠊为优势种。
蟑螂侵入建筑物以后,便在室内环境条件下滋生繁殖,偶尔到户外活动。近年来,随着全球气候变暖、城市化进程加快、人口密度增加以及商业贸易的日益频繁,蟑螂对人类的侵害也日益严重。如今,蟑螂已逐渐成为最难治理的一类卫生害虫,不仅污染食品、原料和环境,而且会携带病菌、传播疾病。
是敌?
美洲大蠊(Periplaneta americana)体型较大,3对步足强劲有力,爬行速度很快;虽有双翅,但由于长期栖于室内过着爬行生活,已失去飞翔能力。热带地区的美洲大蠊有捕食其他小虫的习性,当食物缺乏时,它们还会互相残杀和吃掉卯荚。在我国上海、辽宁等地,美洲大蠊与黑胸大蠊或德国小蠊有共栖现象。美洲大蠊在南方一般4月上旬出现,7月下旬达高峰,10月上旬至1 1月下旬逐渐消失。其若虫、成虫和卯荚都可越冬,但以卯荚方式为主,成虫以雌虫为主。蟑螂有主动和被动两种扩散方式。虽然蟑螂爬行能力很强,在洪水泛滥时也能成群地随水迁移,寻找适宜的新处所,但其广泛分布主要是被动扩散的结果,尤其是火车受蟑螂的侵害极其严重。卧铺车厢、餐车以及旅客随身携带的包裹、行李以及托运的货物等都可能将蟑螂带上火车,并随火车将蟑螂带到各地。此外,飞机和轮船也是蟑螂喜欢“乘坐”的交通工具。
原产于南美洲的美洲大蠊就是通过上述途径来到我国的,并迅速成为我国室内蜚蠊优势种之一。目前在浙江、江苏、上海、武汉、江西、北京、辽宁、黑龙江、陕西、河北、台湾、福建、广东、广西、四川、云南、贵州和海南等地均已广泛分布。同时,美洲大蠊也成为重要的家居害虫之一,它们的排泄物和蜕落的表皮带有过敏原,可以引发皮疹、哮喘等病症;它们咬食和破坏食品、药材、纤维织品、纸张和文物藏品;它们还能携带多种致病菌,如痢疾杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌、沙门杆菌、伤寒杆菌和寄生虫卯。
是友?
从古至今,人类一直将蟑螂当成害虫剿杀,美国每年用于杀灭蟑螂的费用高达5亿美元。但2700多年前我国先人就有“蜚不为灾”的记载,尽管没有明确地说它是益虫,但讲述了其有益的方面。
蜚蠊入药最早见于《神农本草经》,书中称其“味成寒,治血痰症坚,寒热,破积聚,喉咽痹,内寒无子”。《本草纲目》上记载其主治“瘀血,症坚,寒热,下气,利血脉”,常用来治疗小儿疳积、疔疮、喉蛾、无名肿毒、膨胀、梅毒以及毒蛇、蜈蚣咬伤等疾病。苏州民间用其治小儿因缺乳引起的形瘦神疲和腹胀泄泻等症;福建民间用其治疗鸡白痢;而云南民间有喂蟑螂的鸡不得鸡瘟之说。
20世纪80年代以来,药物学家以美洲大蠊为药材,相继研制出了一系列新药。近年来,美洲大蠊的药用价值得到越来越广泛的认同,很多以其为原材料制备的药物已在临床上得到广泛应用。美洲大蠊提取物亦被证明具有很强的修复能力,可用于治疗烧伤、烫伤和溃疡等。此外,美洲大蠊提取物在抗脑血管硬化等方面的研究也取得了一定的进展。由此可见,美洲大蠊具有许多独特的药用价值,值得深入研究和开发利用。
另外,蟑螂含有大量人体必需的氨基酸和微量元素,经常食用能增强机体的免疫力,还可成为高蛋白、低脂肪、低胆固醇以及维生素和某些矿物质十分丰富的高级营养品。同时,蟑螂体内含有特殊的活性物质,对人类的健康具有独特的功能。如将美洲大蠊中的油脂或脂肪酸提取出来,可直接用作食品的营养强化剂或制作保健食品:也有将其做成胶囊或微胶囊以克服不饱和脂肪酸易被氧化的缺陷,提高食品或保健品的稳定性及人体的吸收和利用率。与进口鱼粉相比,美洲大蠊虫粉富合油酸、亚油酸及花生四烯酸,亚油酸具有降血脂和抑制血小板凝聚的作用,而花生四烯酸是合成前列腺素的前体。在饲料工业中,美洲大蠊可以当作饲料或饲料添加剂,给禽类或鱼类提供大量的蛋白质、维生素和微量元素等,有效促进生长;在农林业上,利用美洲大蠊信息激素来防治害虫的方法具有高效、无毒、不伤害益虫和不污染环境等优点;美洲大蠊的几丁质也能在现代食品工业、医药工业和电器工业等方面,开拓出各种新用途。
如何对待美洲大蠊?
虽然美洲大蠊对人类有一定的用处,但室内的美洲大蠊对人类的安全还是会造成威胁。防治美洲大蠊是一项长期而艰巨的任务,人类在与蟑螂的博弈中探索出了很多种防治方法,总体上是以化学防治为主,辅以物理防治和生态防治等方法。但是化学防治有一定的弊端,容易污染环境,危害人类健康。如今人们努力寻找新的无公害的防治方法,如利用蟑螂聚集信息素、病原微生物、植物忌避剂及昆虫生长调节剂等,
紫茎泽兰在我国属于外来入侵的恶性杂草,各地在加强控制紫茎泽兰蔓延措施的同时,也对其开展了各方面的研究,以期变害为宝。研究人员发现:紫茎泽兰的某些次生化合物对美洲大蠊有生物活性,可导致后者产生忌避反应,随着化合物浓度的提高效果也更加明显。但是,目前利用紫茎泽兰开发高效环保的植物忌避剂尚需开展大量工作,如紫茎泽兰中主效忌避作用化合物的结构性质如何,忌避作用机理如何,什么剂型的忌避效果最好等等,都有待深入研究。
别具特色的新西兰鸭
吕德金
由于野生鸭类极易被人类和其他掠食动物捕杀,加之生存环境不断遭到破坏,目前已有7种新西兰鸭类特有种灭绝了o新西兰现存的鸭类特有种主要有山蓝鸭、太平洋黑鸭新西兰亚种和紫荆黑顶琵嘴鸭等。新西兰气候宜人、环境清新、风景优美,这里的公园、湖泊、河流和沼泽等区域内,最常见的就是野生的鸭类。它们不怕人,看见人反而凑得更近,等着人们撇下手中的食物。食物一旦抛出,野鸭便迅速地飞扑过去,甚是可爱。
由于它们极易被人类和其他掠食动物捕杀,加之生存环境不断遭到破坏,目前已有7种新西兰鸭类特有种灭绝了,黄嘴秋沙鸭便是其中之一。黄嘴秋沙鸭曾广泛分布于奥克兰岛,但随着欧洲人的到来,其生存环境遭到严重破坏,再加上人类的捕杀,它们的数量骤减,最后被发现是在1902年。新西兰现存的鸭类特有种主要有山蓝鸭、太平洋黑鸭新西兰亚种和紫荆黑顶琵嘴鸭等。山蓝鸭—-树鸭属的唯一成员
山蓝鸭是鸭科树鸭属的唯一成员,非常罕见。顾名思义,山蓝鸭有较暗的蓝灰色羽毛,胸部有标志性的板栗色斑纹。其眼睛为黄色,喙为浅粉红色:幼鸭的眼睛和喙为灰色。山蓝鸭有两个亚种:malacorhynchos亚种分布于新西兰的南岛,hymenolaimus亚种分布于新西兰中北部。新西兰毛利人把山蓝鸭称作Whio,这是雄鸭呜叫时的拟声,像是吹口哨的声音;雌鸭的叫声类似咆哮。它们只栖息于河流、山涧边或者溪畔,筑巢在河边的洞穴或裂缝中,喜欢洁净的水质和良好的植被,能在湍急的溪流中畅游,是强健的游泳运动员,平均寿命为8年。
如今山蓝鸭的具体数目并不可知。据2004年当地政府资源保护部的报告,山蓝鸭可能仅存1000只。在世界自然保护联盟濒危物种红色名录(下称红色名录)中,山蓝鸭的保护级别在2008年由“易危”提升为“濒危”。其濒危的主要原因是栖息地的丧失;另外,水质污染和河流枯竭也影响了山蓝鸭的生存。为了提高大众对这种稀有鸭类的保护意识,山蓝鸭的图案被印在了新西兰10纽币纸币的背面。
新西兰潜鸭——真正的潜水鸭
新西兰潜鸭属于鸭科潜鸭属,为深水鸟,很少呜叫。雄鸭通常为黑色,头部和身体泛绿色光泽,翅膀上有白色绲边,眼睛亮黄色。雌鸭的体羽为纯褐色,眼睛棕褐色;在繁殖期,羽毛和喙尖上会产生白色斑点。它们虽然体型小巧,潜水本领却很高超,能潜入3米深的水下,水下停留时间可达20秒,这主要得益于那对发达的脚蹼。如今,它们分布在新西兰和澳大利亚塔斯马尼亚及其附近的岛屿;在新西兰主要分布在北岛及南岛西部,常见于北岛的陶波湖和罗托鲁瓦湖。新西兰潜鸭喜清洁、爱群集、主要栖息在水生植物丰富的湖泊、池塘及沼泽等开阔地区;杂食性,取食各类水生植物及甲壳类、软体动物和水生昆虫等动物性食物;觅食方式主要为潜水取食。据国际鸟盟估计,新西兰潜鸭现存5000~10000只。在红色名录中,其保护级别为“无危”。
太平洋黑鸭新西兰亚种——“极危”的国家保护动物
太平洋黑鸭隶属于鸭科鸭属,最显著的特征在头部:两道奶油色的条纹将深褐色的头顶、过眼纹以及喙口处较细的条纹分隔开,形成三条醒目的条带。它们整体羽毛是褐色,二级飞羽明亮有光泽,并有绿色翼镜(亦称翅斑,为鸟类翅膀上特别明显的块状斑,通常由初级飞羽或次级飞羽的不同羽色区段构成),翼下内侧的白色在飞行时很醒目。它们通常栖息于淡水湖畔,以植物的根、叶和稻谷等为食,也吃无脊椎动物和节肢动物,常在水中觅食、戏水和求偶交配。它们喜欢干净,常在水中和陆地上梳理羽毛、精心打扮。在红色名录中,其保护级别为“无危”。太平洋黑鸭新西兰亚种为新西兰特有种,仅分布于新西兰和沿海较大岛屿。它们以前特别常见,曾是人们的主要猎获物,占鸭类猎物总数的95%左右。但其数量在20世纪中期大幅下降,主要是由于过度狩猎、栖息地的丧失以及绿头鸭的大量入侵。如今绿头鸭是新西兰最常见的野生鸭,而太平洋黑鸭新西兰亚种的国家保护级别已由“濒危”提升到了“极危”。
黑胸麻鸭一颜色鲜艳的体羽
黑胸麻鸭属于鸭科麻鸭属,雌雄异形,雄鸭头部为黑色,身体近黑色,雌鸭头部为白色,体羽呈栗色。鸭喙、眼睛和腿均为黑色。成鸭的翅膀上有多种色块,包括蓝色、灰色、棕色和绿色等,颜色鲜艳;幼鸭体色为分明的麻色,阳光下显得色彩斑斓。目前,该种分布于新西兰和澳大利亚塔斯马尼亚及其附近的岛屿。黑胸麻鸭喜结群,栖息于江河、湖泊、水塘及其附近的草原、沼泽和农田等各类生境中,尤喜生活在平原上的湖泊地带。它们主要在内陆淡水区域生活,有时也见于海边沙滩和咸水湖区及远离水域的开阔草原上。繁殖期成对生活,非繁殖期主要以家族群和小群为单位生活;主要以水生植物的叶、芽和种子,农作物幼苗和谷物等植物性食物为食,也吃昆虫、虾、蚯蚓和小鱼等动物性食物。在新西兰的公园、湖泊和河流中,较容易观察到黑胸麻鸭,其在红色名录中的保护级别为“无危”。
紫荆黑顶琵嘴鸭——新西兰最“帅”的鸭
黑顶琵嘴鸭隶属于鸭科鸭属,有2个亚种,分别为黑顶琵嘴鸭和紫荆黑顶琵嘴鸭。前者分布在澳大利亚的西南和东南部以及塔斯马尼亚岛;后者分布在新西兰,是新西兰的特有种。
紫荆黑顶琵嘴鸭的雌雄个体有很大不同。雄鸭头顶的羽毛很像戴了一顶黑色鸭舌帽;胸部羽毛为褐色,嵌有细小的黑白色杂斑;下体其余部分为红褐色且带有黑色新月状花纹;翅膀为淡蓝色,初级飞羽深褐色,二级飞羽金属绿色。在繁殖期,其面部和下腹部纯白色区域的面积会增加。雌鸭的头部和颈部为黄色,并有深褐色条纹;全身呈浅褐色,尾巴为褐色,生有黄色的外尾羽。正是因为雄性羽毛色彩亮丽、斑纹美观,紫荆黑顶琵嘴鸭被称为新西兰“最帅气”的鸭类。紫荆黑顶琵嘴鸭栖息在沼泽和淡水湖泊,偏好杂草丛生的沼泽地,主要食物是植物和昆虫。在红色名录中,其保护级别为“近危”。
新西兰的其他特有鸭
除了上述5种别具特色的鸭类外,新西兰还有3种特有的短颈小野鸭,分别为奥岛鸭、褐鸭和坎岛鸭。奥岛鸭的显著特征是眼睛周围有一圈较细的白色环,喙为蓝黑色。褐鸭的显著特征是眼睛周围有白色眼圈,喙为蓝色,背部有一块白色斑。坎岛鸭的显著特征是板栗色的眼睛外有白色眼圈,喙为蓝色,翅膀上有绿色翼镜。它们主要分布在新西兰的一些岛屿上及偏远地区,在红色名录中的保护级别分别为“易危”、“濒危”和“极危”。
自然界中鸭类原本很常见,但是如果人类肆意猎杀,再加上生态环境的破坏和变迁,仍可导致其数量剧减,甚至灭绝。尤其是那些已经濒危的鸭类,只有加强保护、提高大众的保护意识,才能有效防止其数量的进一步减少。这对保护生物多样性具有非常重要的意义。
新西兰玉
吕德金
从洁白温润的新疆和田软玉到青翠透亮的翡翠硬玉,中国人对玉一直非常推崇。远在南半球的新西兰原住民也崇尚玉,他们使用玉、雕琢玉、神话玉,新西兰玉和玉文化已经融入他们的生活。新西兰四面环海,环境优美,气候宜人,矿产资源丰富。不久前的一次偶然经历,让我结识了新西兰的“国石”——新西兰玉。
因工作调动,我离开了新西兰第四大城市哈密尔顿市。临别前,同事送给我一件绿色的玉佩,其中一位毛利女孩告诉我:“这个玉佩只能赠予,不能自己买。它将保佑你健康平安,给予你力量和勇气。”这件玉佩就是新西兰玉制成的,毛利人是新西兰的原住民,他们最先发现和使用新西兰玉,新西兰玉对他们来说既珍贵又神圣。
玉的狭义概念仅包括硬玉和软玉。硬玉即翡翠,主要成分为钠铝硅酸盐,其硬度大,密度大。软玉种类较多,颜色各异,主要成分为钙镁硅酸盐,硬度和密度都比较小。我国新疆产的和田玉就是软玉。新西兰玉主要为软玉,其英文名意为绿石,因其合铁量较高而呈绿色。新西兰玉只产于新西兰南岛的西海岸,从北到南共有7个矿田,分别是尼尔森、西岸、西岸南部、瓦卡提布、马卡罗拉、利文斯敦山脉及米尔福德桑德。新西兰玉大多数产自溪水和河流中,一些软玉卵石被流水冲刷到西海岸而被发现,有些则在古老金矿的尾砂中被发现。更为奇特的是在火炉或炼铁炉中也有发现,可见新西兰玉具有很高的热稳定性。由于长期的过度开采,如今新西兰玉已经非常稀少和珍贵。
新西兰玉的分类
关于新西兰玉的由来,不同的毛利部落有着不同的版本。最有名的神话传说中,新西兰玉矿田是神仙点燃的篝火变成的。毛利人根据新西兰玉的颜色、纹理和透明度等特征,将其分为四类,分别为伊纳唁、卡胡朗伊、卡瓦卡瓦和堂吉怀。前三种均为软玉,堂吉怀是一种鲍温石。
伊纳喀在毛利语中是指新西兰的本土淡水鱼大斑南乳鱼。大斑南乳鱼的幼鱼通常也被称作银鱼,而伊纳Ⅱ客玉石的颜色和透明度与银鱼非常相似,故名。伊纳喀玉石为珍珠白或灰绿色,并会随时间的推移而变色。该玉石通常被毛利人用来制作饰物或武器,毛利人有时也会将其他品种的玉石进行低温处理,以获得伊纳喀玉石的银色特征。
卡胡朗伊是新西兰玉中最稀少的品种,其透明度高,呈亮绿色。在毛利语中,该词的意思是“天空的纯净”,这是因为该玉石有很小的羽毛状的斑纹,如天空上的白云一般。卡胡朗伊玉石深受毛利人的喜爱,并象征着高贵,通常被用来制作珍贵的珠宝。卡瓦卡瓦是新西兰玉中最常见的品种,通常为亮绿色并带有小黑点,形状各异。该名字源于新西兰的本土树种卡瓦卡瓦,这是因为该种玉石的颜色与卡瓦卡瓦树叶的颜色十分相近。在毛利语中, “卡瓦卡瓦”意指带苦昧的叶子。卡瓦卡瓦玉石通常被用来制作各种饰品。
堂吉怀是新西兰玉中最古老的品种,形状各异,呈橄榄绿或蓝绿色。其名字在毛利语中意为“泪水”,这是因为该品种玉石如玻璃一般透明清澈。在传说中,堂吉怀代表悲伤,来自女神的眼泪。
新西兰玉的用途及雕刻文化
毛利人将新西兰玉视为神圣之石、神的恩赐。他们认为玉本身就是有生命的,而新西兰玉也在毛利人的生活中扮演着重要的角色,具有重要的文化价值。最初,毛利入主要将新西兰玉制作成工具,如斧子、凿子和刀等,用于砍凿或雕刻;也制成鱼钩或矛的刃,用于捕猎。
后来毛利人也用新西兰玉制作耳环、项链和戒指等饰品,而由新西兰玉制作成的武器也变成了象征着权利与身份的礼器。例如,新西兰玉扁棍是毛利酋长随身必备的自卫武器,更是其身份的象征。玉扁棍由头、身和柄三部分组成,头、身部分通常加以雕刻装饰,线条浑圆优美,抛光精细考究,充分融合了新西兰玉的材质美和造型美。此外,新西兰玉也被用来制作毛利酋长举行礼仪时使用的锛头。
如今,新西兰玉主要用来制作饰品,特别是挂坠,被雕刻成不同的图案和形状。这种雕刻已经成了新西兰的一个重要文化,而雕刻的这些图案更是和毛利文化息息相关,有着不同的寓意,其主要包括提基、马奈阿、鱼钩状、银蕨初露状、扭转状及短棍状。
提基总体上是个男性独舞的形象,舞者歪着脑袋、双手叉腰、双脚并拢,神情丰富并且简洁生动。提基是毛利神话中人类的始祖,是他们的保护神,也是毛利文化中最原始、最重要的图腾。提基挂坠既是吉祥坠,也是传说中的守护神。上好的提基被人们代代相传,非常珍贵。马奈阿被视为毛利人的精神守护神,其形象具有乌头、人身和鱼尾,分别代表天空、陆地、海洋及其三者之间的平衡。
鱼钩状是新西兰玉最常见的雕刻图案。古时候,毛利人常年生活在海边,与大海为伴,以捕鱼为生。他们认为鱼钩状的新西兰玉具有神秘的力量,能驱除邪恶,带来好运,并保佑他们平安回家;如今则代表着平安与健康、力量与决心。初露是新西兰国树银蕨新生的嫩蕾,呈弯曲状。银蕨因叶背呈银色,故名。传说中,远古的毛利猎人和战士将银蕨叶片翻过来,在其反射的星月光辉的指引下,穿越森林回家。银蕨与毛利文化密切相关,更是新西兰的重要标志。银蕨的初露图案则代表着新生,意味着新的开始、平和与协调。
扭转状是一个缠绕图案,代表两人齐心合力,象征着爱情或友情天长地久。
短棍状新西兰玉是玉扁棍的简化,我的同事们赠送给我的新西兰玉正是这种形状,代表着力量和勇气。
新西兰玉承载着当地的雕刻艺术,荟萃了丰富的文化内涵。
“胭脂”那些事儿
刘海明等
刘海明 夏晓飞 王凌凌 韩冬 李亚蒙 常莉 “士为知己者死,女为悦己者容”,可见古人眼中,女子化妆何等重要!本文从浩繁的文献中撷取多彩的植物,为您娓娓道来关于化妆必备品——“胭脂”——那点儿事。
胭脂是中国古代女性使用的化妆品之一,我国古典四大名著之一的《红楼梦》里就记载了许多胭脂制作的过程,如第44回写到“宝玉笑道:‘铺子里卖的胭脂不干净,颜色也薄,这是上好的胭脂拧出汁子来,淘澄净了,配了花露蒸成的。只要细簪子挑上一点儿,抹在唇上,足够了:用一点水化开,抹在手心里,就够拍脸的了。’”北京故宫博物院里更是收藏了两个用来装胭脂的清朝胭脂盒,一个是金龙纹胭脂盒,另一个是珐琅瓜形胭脂盒。这两个胭脂盒制作之精美,令人赞叹,足见“胭脂”在古人的生活中有着重要的地位。那么,对于今人而言, “胭脂”到底是什么,是用什么制作而成的?
“胭脂”原为“燕脂”
“胭脂”这个词第一次出现是在北魏贾思勰(音:xie)的农学著作《齐民要术》的明抄本上,当时记作“臙脂”。“臙”是“胭”的繁体字,而其他版本的《齐民要术》中,相同记述处的用词则是“燕脂”,在有些古代文献中也写作“燕支”(晋朝张华的《博物志》)、“胭脂”(汉朝华佗的《华氏中藏经》)、“烟支”(唐朝段公路《北户录》)、“烟肢”(东晋习凿齿《与谢侍中书》)或“ (赤垔) 赦”(明朝李时珍《本草纲目》)等。其中,出现频率最高的是“燕脂”。
“燕脂”原产何处
关于“燕脂”的原产地,宋代辞书《尔雅翼》中的“燕支”条目记载:“燕支本非中国所有,尽出西方。染粉为妇人色,谓为燕支粉。”就是说燕脂能够使妇人面色好看。《尔雅翼》引用《与谢侍中书》中的记载:“此有红蓝,北人采取其花作烟支,妇人妆时作颊色。用如豆许,按令偏颊,殊觉鲜明。”就是说用“红蓝花”制作成燕脂,用象豆子大小的一点,施于面颊上,就能使面色变得鲜亮。《与谢侍中书》一文出自晋代,也就是说,在晋代时,使用胭脂化妆的情形已经较为常见了。由此可以推测,在中国古代,制作燕脂的原料或者燕脂成品本身并非中国所产,而是舶来品。《尔雅翼》记载“燕脂”“出西方”,唐代《通典>记载有“汉中郡贡红花百斤、燕脂—升”。而关于“汉中郡”的位置,《中国古今地名大辞典》记载,“汉中郡….-治南郑,在近陕西南郑县东二里”。可见,“汉中郡”在中国北部偏西的位置。清代《植物名实图考》记载,“(红蓝花)洛阳贾贩于吴越,岁获数十万缗。”《中国古今地名大辞典》记载,“洛阳……故城在今河南洛阳县东北二十里”。由此可见,“燕脂”在中国古代首先自西向东传播,而后自北向南传播。
历史上关于“燕脂”制作的最早记载,见于五代马缟的《中华古今注》:“燕脂起自纣,以红蓝花汁凝作之。调脂饰女面,产于燕地,故日燕脂。”也就是说,燕脂从商代就已经出现了,并且是用一种叫作“红蓝花”的植物汁液凝成的。这应该是关于“燕脂”这个词及其制作方法的最早记载。那么,“红蓝花”是指哪种植物呢?
关于“红蓝花”,古代文献中也有不少记载。宋代马志在《开宝新详定本草》中提到:“红蓝花,即红花也,生梁汉及西域……其花红色,叶颇似蓝,故有蓝名。”他详细地解释了为什么叫作红蓝花,是因为这种植物的花为红色,而叶的颜色看起来像蓝色,或者偏蓝色。宋代掌禹锡等在《嘉祜本草》中记载“干草初渍则色黄,故又名黄蓝”。宋代辞书《尔雅翼》也记载:“花生时,但作黄色,茸茸然,故又名黄蓝。”可见,这种植物的花最初是黄色的,盛开时变为红色,而叶片的颜色有些偏蓝,因此叫作红蓝花,也叫作黄蓝花。那么,到底什么是红蓝花呢? 晋代太子太傅丞崔豹在《古今注》中记载: “燕支,叶似蓟,花似蒲公,出西方……燕支花自为红蓝尔。旧谓赤白之间为红,即今所谓红蓝也。”说明这种植物的叶与“蓟”非常相似,而花与蒲公英的花非常相似。宋代医家马志在《开宝本草》中记载:“红蓝花即红花也,生梁汉及西域。博物志云:张骞得种于西域,今魏地亦种之。”说明这种植物也叫作“红花”。宋代苏颂在《本草图经》中记载:“红蓝花即红花也。生汉梁及西域。今处处有之。人家场圃所种,冬月布子于熟地,至春生苗,夏乃有花。花下作棣猥多刺,花出梂上。圃人乘露采之,采已复出,至尽而罢。梂中结实,白颗如小豆大。”《汉典》中解释“梂”是栎的果实,说明这种植物花的下面是一个象栎果一样的形态,果实就在这个像栎果一样的结构中形成,果实为白色,大小象小豆。明代李时珍在《本草纲目》中记载:“红花……其叶如小蓟叶。至五月开花,如大蓟花而红色。”说明该植物与大蓟、小蓟都有区别,而且五月开花,花很像“蓟”那样的头状花序,小花为红色。明代王象晋在《群芳谱·卉谱》卷一“红花”条中记载:“红花,一名红蓝,一名黄蓝……处处有之。花色红黄,叶绿,似蓝有刺。春生苗嫩时亦可食。夏乃有花,花下作梂多刺,花出梂上,梂中结实,白颗如小豆大。其花可染真红,又作燕脂。”该描述补充说明了这种植物的叶上有刺,同时也说明, “红蓝花”或者是花下面有一个类似于栎果一样的结构,或者是花完全开放之前有这个结构。综合以上文献资料对“红蓝花”特征的描述,我们对比了现生植物,推测“红蓝花”应是菊科红花属的红花(Carthamus tinctorius)。`红蓝花并非只能制作燕脂。西晋张华《博物志》载:“‘黄蓝’,张骞所得,今沧魏亦种,近世人多种之。收其花,俟干,以染帛,色鲜于茜,谓之‘真红’,亦日‘鲜红’。目其草日‘红花’。以染帛之余为燕支。”就是说人们最初是以“红蓝花”为原料制作染衣物的染料,后来才用以制作女性使用的燕脂。这种观点在《南史·齐纪下·废帝海陵王》、《北户录》等文献中都有明确记载。
除了红蓝花之外,还有哪些植物或者原料能够用来做燕脂呢?明代高濂的《草花谱》中有“紫茉莉……早开午收,一名腆脂花,可以点唇,子有白粉,可以傅面,亦有黄白二色者”的记载,该条内容被《广群芳谱》引述。可见,“紫茉莉”也可以作为化妆品的原料来使用。那么,“紫茉莉”又是哪种植物呢? 据清代陈溪子的《花镜》卷五《藤蔓类考·紫茉莉》条目记载:“紫茉莉,一名状元红。本不甚高,但婆娑而蔓衍,易生。叶似蔓等,秋深开花,似茉莉而色红紫。清晨放花,午后即敛,其艳不久,而香亦不及茉莉,故不为世重。结实烦繁,春间下子即生。”说明这种植物的茎柔弱,分枝较多,叶片与“蔓”的叶片相近,花与“茉莉”的花相近,不过色彩是红紫色。明代赵学敏的《本草纲目拾遗》卷七《花部·紫茉莉》记载:“此草二、三月发苗,茎逢节则粗,如骨节状,叶长尖光绿,前锐后大,小暑后开花,有紫、白、黄三色,又有一本五色者,花朝开暮合,结实外有苞,内含青子成簇,大如豌豆,久则黑,子内有白粉。宿根三年不取,大如牛茅。味微甘,类山药…..(根)西人有食之者,去其外皮,盐渍以佐馔,云能去风活血,无浊淋等症。”说明这种植物的茎上有节,茎上节像动物骨骼上的关节一样增大,叶片长,叶片有尖,叶片的基部较为宽阔,有紫、白、黑三种花色。西方人首先食用这种植物的根。
可见,紫茉莉与红蓝花一样,是从西方传人中国的。清代吴其浚《植物名实图考》卷二十七《野茉莉》云:“野茉莉,处处有之。极易繁衍,高二三尺,枝叶纷披,肥者可荫五六尺。花如茉莉而长大,其色多种,易变。子如豆,深黑有细纹,中有瓤,白色,可作粉。故又名粉豆花。”根据吴其浚《植物名实图考》文字记述及所附绘图所示,我们推测野茉莉即紫茉莉科植物紫茉莉(Mirabilis jalapa。明代高濂的《草花谱》记载“此花不但可作胭脂,也可作妆粉。”故又有异名为“粉豆花”“粉孩儿”“胭脂水粉” “粉团花”和“水粉子花”。
另外,据《北户录》的记载:一‘石榴花堪作烟支。代国公主,睿宗女也,少尝作烟支,弃籽于阶,后乃丛生成树,花实敷芬。”我们推测,文中的石榴花可能是石榴科石榴属石榴的花。
关于燕脂的现代制作,大致上可以分为两类。一类是古法制燕脂,就是采用萃取的方法,从花的汁液中提取出红色的颜料成分;一类是现代工艺,就是直接用化学合成的手段直接合成出这种色素。爱美之心人皆有之,多彩的植物陪伴着人类,也装扮了人类历史上无数女人们的花样年华。考古工作的进展及古文献的整理和新发现,可能会告诉我们更多有关古人与胭脂的故事。
恐龙蛋的秘密
王强
对于恐龙蛋化石,大家都不陌生,但是关于它的故事,恐怕没人能说得清。无论是形态各异的蛋形,还是构造多样的蛋壳,以及蛋内胚胎、蛋周围环境和微量元素含量等都是科学家研究恐龙繁殖行为、生殖生理特性,以及卉地理、古环境和恐龙灭绝等重要信息。恐龙是地球上曾经生存过的最具神秘色彩的爬行动物,无论是在博物馆中,还是在科幻影视作品中,它们都是吸引大众目光的绝对主角。在恐龙骨骼、恐龙蛋和恐龙足迹等与恐龙有关的化石中,恐龙蛋有其特殊的意义,在恐龙的繁殖行为、生殖生理特性、羊膜卵的起源与演化、古地理对比、古环境恢复以及恐龙绝灭等研究领域中,往往能提供其他材料所不具备的重要信息。
恐龙蛋基本特征
恐龙蛋一般为球形、椭球形或长圆柱形,由一层方解石微晶组成的钙质蛋壳包裹。不同类型恐龙蛋的区别不仅体现在大小、形状、蛋壳表面纹饰和蛋壳厚度等宏观形态上,而且体现在蛋壳的显微结构上。由方解石微晶组成的壳单元形成的三维蛋壳结构组成了各式各样的空间架构,并生成了相应的气孔系统。正是这些精密、复杂的蛋壳结构和气孔系统保证了胚胎的正常发育,让恐龙在中生代繁衍生息,并统治地球长达1.7亿年之久。
蒙冤的“窃蛋龙”
1923年,美国中亚科考团在蒙古西南部戈壁的火焰崖发现了成窝保存的恐龙蛋化石,掀起了恐龙蛋研究的热潮,这其中最有意思的是“窃蛋龙”的发现与命名。人们发现一具不完整的恐龙骨架与一窝长形的恐龙蛋共同埋藏在一起,附近还发现一具原角龙的骨架。这样独特的标本组合很容易让人浮想联翩,研究者奥斯本认为这具恐龙身下的恐龙蛋为原角龙的蛋,而趴在蛋窝上的恐龙则是正在偷蛋的“贼”,并因此得名“窃蛋龙”。但是,事实果真如此吗? 1994年,在一枚曾被认为是原角龙蛋的长形蛋内发现了近乎完整的窃蛋龙胚胎骨骼,由此科学家对窃蛋龙的认识发生了改变——前文那件标本中的窃蛋龙可能并不是在偷吃蛋。窃蛋龙终于得以“平冤昭雪”,但是研究人员的问题似乎更多了:窃蛋龙为什么趴伏在蛋窝上?它们是像现生鸟类一样在孵蛋吗?还是仅仅在保护自己的蛋窝? 随着更多标本的发现,人们的问题渐渐有了答案。
研究人员在蒙古发现窃蛋龙胚胎的同一地点还发现了另一组窃蛋龙和恐龙蛋共同保存的化石:成年窃蛋龙的后肢折叠蜷缩在身体之下,前肢伸展并包绕着圆形的蛋窝,以一种现生鸟类孵蛋的姿势伏在蛋窝上,这个蛋窝里至少有15枚长形蛋。埋藏状况显示窃蛋龙死亡后未经搬运,因此推测其是在孵蛋时被瞬间而至的沙尘暴掩埋了。需要说明的是,长形蛋类在蛋窝中的排列非常有规律,两枚一组、呈放射状排列,并且多层叠压,最多可达3~4层。有学者因此对“窃蛋龙孵卵”的观点提出质疑如果窃蛋龙是在孵蛋的话,它们如何保证多层叠压的恐龙蛋能够均匀受热呢?又如何保证胚胎发育所需的温度?由此他们认为,恐龙类应该具有类似鳄鱼和龟鳖类的行为,即靠巢穴中的温度来孵卵,而不是靠母体的温度。窃蛋龙趴伏在蛋窝上,可能只是在提供保护。
目前,窃蛋龙类是为数不多的、母体与蛋之间对应关系为人所知的恐龙之一,因此,对研究兽脚类恐龙的繁殖习性具有重要意义。
伤齿龙与棱柱形蛋类
棱柱形蛋类是另外一类可以和恐龙母体建立联系的蛋化石类型,1979年首次发现于美国蒙大拿州上白垩统的地层( Two Medicine Formation)中。1978~1984年,约翰·霍纳和同事鲍勃·马凯拉在蒙大拿山区发现三处恐龙巢穴遗迹,包括一窝排列整齐的伤齿龙蛋。当时,根据在这些蛋内所含的胚胎骨化石特征,他们认为这是一种小型的鸟臀类棱齿龙类——奔山龙。然而17年后,霍纳和威显穆沛进一步修理这些蛋内胚胎骨化石后,推翻了上述观点,认为蛋内的胚胎骨骼应该属于一种小型兽脚类恐龙——伤齿龙。
棱柱形蛋类区别于其他类型蛋化石的特征之一是前者在蛋窝中垂直或稍微倾斜地被埋藏。对此,国内外的学者给出了不同的解释:国外有学者认为伤齿龙把卯产在干涸的湖底或沼泽中的湿润泥土里,靠输卵管向下蠕动的力量将卯深深插入泥土中;而中国学者赵资奎认为:中国白垩纪的伤齿龙选择水边的沙土地作为产卵地点,它们先用爪子在地上刨一个坑,然后蹲坐下来使身子成直立或半直立状,并把蛋产入坑内的松软沙土中,最后用沙土小心地把蛋埋起来。
再探恐龙灭绝之谜
恐龙的灭绝代表着中生代的终结,地球历史翻开了崭新的一页。但是恐龙的消失却给好奇的人类留下了许多未解之谜。究竟是什么原因造成了恐龙的灭绝呢? 关于恐龙灭绝的假说目前已多达几十种,影响较大的主要是美国地球物理学家阿尔瓦雷斯等在1980年提出的陨石撞击假说。他们认为在6500万年前,有一颗直径大约10千米的陨石撞击了地球,导致恐龙及其同时代其他生物的突然灭绝。此外,火山喷发导致灭绝的假说近年来也很盛行。那么,恐龙蛋与恐龙灭绝有什么关系吗?
恐龙蛋作为恐龙繁衍生息的重要一环,承载了恐龙的很多生理学信息。我国学者在研究了产于南雄盆地的恐龙蛋及其蛋壳中的铱等微量元素后,认为恐龙的灭绝并非由一次陨石撞击造成。
铱是一种在地壳中含量极低的元素,但是在陨石中含量很高,研究人员因此将地层中的铱含量异常与陨石撞击事件相联系。然而,有学者发现不同地质时代的恐龙蛋都有铱异常现象,说明在恐龙生活时期曾发生多次铱异常事件。这是因为环境中的铱异常会导致地表植物的铱异常。恐龙等动物吃了富集铱元素的植物后,一部分铱元素便转移到蛋壳中,最终与蛋化石一同保存下来。因而,并不能因为存在铱异常就认为恐龙的灭绝是由陨石撞击造成的。许多研究表明,火山喷发也能导致铱的富集。
关于恐龙灭绝还有一个疑问:恐龙是不是在晚白垩世末期彻底从地球上消失了?
以往人们通常认为地层中只要含有恐龙蛋化石,其地质时代就一定是中生代,而其上覆盖的岩层中很可能发现哺乳动物化石,哺乳动物化石的出现则被视为地球历史上新生代的标志。但是,人们竟然在广东南雄盆地含哺乳动物化石的岩层之上,也就是以往被认为是新生代的岩层中也发现了恐龙蛋化石!难道说在中生代末期恐龙类并未完全灭绝,而是在某些像广东南雄盆地这样的“世外桃源”继续生活着?若果真如此,白垩纪末期的地球生命世界就不像我们以往理解的那样,恐龙类并非全部灭绝,而是经历了一个延续时间长达20~30万年的过程。这一段时间在地球历史上是非常短暂的,但是对于生物类群来说则是多少代繁衍生息的演化过程。经历了这样一个过程并逐渐从地球上消失的恐龙家族,也许并不是突然灭绝了,而是因为不再适应地球环境而被淘汰了,属于正常的生物更替。恐龙是一类特殊的、在地球历史上演化得非常成功的动物,相关研究对了解地球和生命的演化进程具有非常重要的意义。相信随着更多化石标本的发现,我们将逐步揭开更多的未解之谜。
小兴安岭的红松林
魏立群,魏正一
说起红松林,大家首先会想到什么?郁郁苍苍、延绵无边的红松林海?纹路质感俱佳的松木家具?还是那颗粒饱满、香甜可口的松子?让我们跟随作者走进红松林的故乡——小兴安岭,细细盘点红松的生长特点、作用、价值以及曲折命运。“大雪压青松,青松挺且直。要知松高洁,待到雪化时。”陈毅元帅曾以此诗歌咏松树的品格。全球已知的松科松属植物约有110种,但笔者认为,小兴安岭的红松最能体现松树“高洁”的品格。
红松是第三纪孑遗植物,只生长在我国东北、日本北海道、朝鲜半岛北部和俄罗斯西伯利亚等寒冷地区,在这些一年中几乎有半年处于冰天雪地的环境中,红松能耐-50℃的低温,“傲霜雪、抗严寒”的本领自不待言。与同纬度地区的其他松树相比,红松也有优势:比低矮的偃松高大,比同样“挺且直”的兴安落叶松粗壮,比分布零散的樟子松更大、数量更多。
生长缓慢 性喜湿润
红松表皮微显红褐色,呈鳞状开裂,木材颜色黄白带微红,故而得名。小兴安岭是红松的故乡,全球60%的红松生长在我国,而我国80%的红松在小兴安岭。红松生长很缓慢,幼树在森林中阴暗潮湿的地方慢慢生长,一百多年后才有可能超过其他树木,使所在地逐渐更新为以红松为主的针阔混交林。
小兴安岭腹地的伊春市境内有两个以保护和研究红松为主要目标的国家级自然保护区,即五营区的丰林自然保护区和带岭区的凉水自然保护区。丰林自然保护区建立于1958年,养护着一大片红松母树林,是我国最早的自然保护区之一,总面积18400公顷;1997年被联合国教科文组织纳入“世界人与生物圈保护区网络”,成为我国乃至世界开展红松林生态定位研究的示范基地。凉水自然保护区总面积12133公顷,主要保护以红松为主的温带针阔混交林生态系统及珍稀濒危物种,建有东北林业大学实验林场。多年的实验证明,红松虽然耐寒,却喜欢温暖:虽然耐阴,却喜爱阳光。辽宁草河口和吉林长白山都比小兴安岭纬度低且气温高,但这些地方的红松却长得更快。红松需要在浓荫下发芽生长,但除了最初十年的幼苗期,在全光下生长的红松比荫蔽下的要生长得快许多。北京的天坛公园引种了红松,但种植一段时间后,红松却显得憔悴苍老了。原来,它们喜欢生长在微酸性而且较湿润的棕色森林土中,对空气的湿度要求较高。在小兴安岭的红松林里,湿度通常在70%以上。“伊春伊春,十天九阴,一天不阴,雾气沉沉;南岔南岔,十天九下,一天不下,老云接驾。”这是对当地小气候环境的形象描述。而北京的气候却比较干燥,因此红松难以适应。
周身是宝作用非凡
红松树干高大通直,树高可达40米,树干直径1~2米,树龄一般二三百年。在丰林自然保护区里有一棵被称为“红松树王”的老红松,树高41米,胸径1.5米,树龄已逾365年。
红松木材不易开裂、抗压力强,很耐腐蚀,而且材质轻软适度、花纹美丽,广泛用于建筑、造船,以及制作家具、乐器和雕刻等行业。沈阳故宫的房屋支柱即为红松,北京人民大会堂也用红松做栋梁,我国的许多铁路以及援助非洲的坦赞铁路,都曾用小兴安岭的红松作枕木。红松全身是宝,它含树脂多,可提取松香和松节油,是重要的工业原料。红松的松子颗大粒粗、香甜可口,营养价值高,种仁含油率70%以上,是人们喜食的干果。红松的叶子五针一束,针叶含维生素C达0.26%~0.3%,可用于生产维生素C浓缩剂,也可提炼松针油;针叶磨成粉可作鸡饲料。此外,红松球果的鳞片可以提炼芳香油,花粉也可作药剂原料。
红松防风固沙、释放氧气和吸收二氧化碳等生态效益更是显著。它每年落去大约全身1/4的叶子,这些针叶表面有防水的角质层,不易腐烂,所以红松林里的地被物特别厚,比一般的阔叶林更能涵养水源。原始红松林中往往有一片片湿地,生长着苔草、塔头和苔藓,下边是沉积多年的泥炭,有的地方甚至还有永冻层。泥炭和泥炭藓可吸附相当于自身体积20倍的水。大雨过后,雨水首先会被地被物吸附,饱和后才慢慢地流出来,所以不会造成水土流失。多年前曾有学者说,一棵50年树龄的红松经济价值大概只有50~150美元,但生态价值却有20万美元。原始红松林都是以红松为主的针阔混交林,林内动植物繁盛。据统计,凉水自然保护区内有真菌578种,枝叶状地衣90种,苔类植物17种,藓类植物95种,蕨类植物95种,裸子植物9种,被子植物445种,其中国家级保护植物8种;有昆虫491种,鸟类252种,兽类44种,两栖类和爬行类12种,其中国家一级保护动物8种、二级保护动物46种。
小兴安岭红松自然保护区里比较著名的兽类有马鹿、驼鹿、黑熊、野猪、狍、猞猁、松鼠和黄鼬等,比较著名的鸟类有中华秋沙鸭、金雕、鸳鸯、大杜鹃、榛鸡、啄木乌和猫头鹰等。可以说,这里是一个典型的温带针阔混交林生态系统,也是珍稀濒危物种资源库。
繁殖艰难树龄偏小
松树属于裸子植物,种子包在球果的麟片里。红松雌雄同株异花,雌花和雄花都成球果状排列。雌球花一个或多个长在新枝的顶端:雄球花大多聚集在新枝的下部。六月中旬至七月初开花。人们在六月下旬来到红松林区,常常能看到松花粉漫天飞舞,地面一层黄粉,水面一层黄水,赶上雨天就下黄雨,白衬衣都会染成黄色,林中黄雨更是红松林中的一大奇观。
天然更新的红松靠种子繁殖,而种子被松塔的鳞片夹得较紧不易出来,所以要靠动物帮助。野猪、狍子、花尾楱鸡和褐头山雀等动物找到松子就会吃掉,吃完就走,对红松的更新繁殖没有多大帮助;花鼠在地面捡松子,集中储藏起来慢慢吃,储藏的松子一般也都能吃完,对红松的繁殖作用也不大;而松鼠、星鸦和普通鸸这三种动物很会找松子,并且喜欢将松子埋藏在不同地方的枯枝落叶层里,别的动物不容易发现,但有时它们自己也会忘了把松子藏在哪里,这正好为红松种子提供了一个稳定而湿润的萌发环境,对红松扩展地盘和更新繁殖最有利。松鼠和星鸦都能从红松树冠的球果里取出松子,松鼠还常常将树上成熟了的松塔弄下来。在长期的演化过程中,松鼠、星鸦与红松形成了稳固的互助互利关系。保护松鼠和星鸦对红松天然更新具有重要意义。
在自然保护区里常见风倒木、雷击木等已经死亡或严重伤残的大红松,风灾和雷电灾害是这里的主要自然灾害。造成风灾有两方面的原因:一是小兴安岭的基岩是坚硬的花岗岩,其节理和风化裂隙不合黏粒并松散透水,风化形成的土壤层很薄;二是红松本身属于浅根系乔木,树根抓地不深。我们在景区里常常看到“树抱石”的奇景;一裸大树长在石头上面,树根由青苔地衣和枯枝落叶覆被着伸向四周,好像是树根抱着大石头。红松树干高大,“树大招风”,容易导致“风倒”,也易招雷击引发森林火灾。
原始林里红松树苗和幼树都很多,但很难找到“中壮年”期的红松。原来,这里常常有许多1 - 30多岁的小红松由于受光量严重不足而重复性死亡与更新。小红松树要等待时机,当森林里因自然灾害等出现大面积树体死亡时,或因雷击、风倒形成天窗时,林下的红松才能获得足够的光照成长起来,挤入主林层。
历史沧桑命运曲折
小兴安岭曾经有400万公顷森林,其中红松有120万公顷。据清代《黑龙江志》记载:“参天巨木,郁郁苍苍,枝干相连,遮天蔽日,绵延三百余里不绝。”1922~1944年,沙皇俄国和日本从中国大肆掠夺木材,导致东北地区的森林面积减少18%,木材蓄积量减少14.3%,其中红松首当其冲。新中国成立后,各项建设急需大量木材。仅伊春市在50多年的时间内就为国家提供木材2.4亿立方米,占全国木材需求总量的十分之一。小兴安岭的原始红松林历经50多年的砍伐后,昔日的壮观景象今已不再。
到2003年末,伊春红松林面积仅剩下不到5万公顷,成熟林木大约只有300万株,散落在小兴安岭的山巅。大片森林被砍伐后,原有的枯枝落叶层、地下的永冻层以及苔草和塔头等植物不久就死亡和消失了,下雨后很快形成地表径流,带走泥沙,所以在林区常常出现“采一片林子,干一条沟”的现象。1998年松花江流域的特大洪水是大自然的报复:松花江因泥沙淤积而行洪不畅,松嫩平原大片农田和村庄被淹,四野一片汪洋。这是几十年来黑龙江林区过度采伐造成的恶果:水土流失严重,生态环境恶化。大自然的愤怒让人们警醒。伊春市于2004年9月1日发布了市政府一号令,决定在伊春境内全面停止采伐天然红松林,并对现存的红松逐株登记保护。
林区新事令人振奋
经过几十年的摸索和总结教训,如今人工更新红松林技术已日趋成熟。初期人工种植的红松纯林由于密度过大容易遭病虫害。松毛虫很喜欢吃红松的针叶,而吃虫的鸟类又不愿意到红松纯林安家,因为没有阔叶树不好筑巢。因此,人工种植的红松纯林明显不如混交林里的红松长得好。现在林区将苗圃里多年生的红松幼树栽种到采伐后成长起来的天然次生林里,并拉大行距,适时抚育,红松长得就很好,比天然更新要快得多。
又如,林业工作者试着在造林地上直接栽植成活了的红松嫁接苗,用这样的方法成功建立了红松高产种子林。以前天然红松要30年左右才能结实,现在几年就可结松塔、产松子,而且籽实的质量与老红松一样好。红松高产种子林不但促进了红松的繁殖,也使得黑龙江省的松子干果产量大增。
林权制度改革后,许多靠近林区居民点的林地被分给林业职工经营管理。从前积极伐木的人,现在努力在自己的林地上栽树、发展林下经济,因地制宜种植蓝莓、蘑菇、木耳和药材,有的还发展了鸡、羊、猪、狍子和鹿等养殖业。当地的生态旅游发展很快:自然保护区里大树浓荫蔽日,令人神清气爽;当年运输红松的森林小火车,现在成了游人拍纪念照的道具;游人在木板铺就的步道上轻松游览;道旁保留了猎人的小木屋,里面挂着猎枪和兽皮,游人可在这里休息饮茶,也可以登上附近高高的嘹望塔一览林区全貌;旅游区内的许多树木都挂有说明牌,树木的名称、科属、特性、树龄和用途等一目了然。2014年4月1日起,黑龙江省在全省森工林区范围内停止了木材的商业性采伐。省森工总局将一批采伐工具无偿地捐赠给了黑龙江省博物馆。由新中国成立前森林被外国人掠夺采伐,新中国成立后大力伐木支援国家建设,到今天全面停止采伐,这是一个历史性的转变,也象征着从此黑龙江省的天然林将受到全面保护,森林面积会一年年增多。
“雪球地球”与生命大爆发
距今8亿到6亿年前，地球剧烈的气候变化有可能使地球变成了一个“雪球”。科学家现在认为，史前“雪球地球”很有可能是地球复杂生命诞生的催化剂…… 于2003年从火星上拍摄的一张地球照片显示：地球就像一个蓝色的球，悬挂在一片漆黑的永恒虚空中，比它小得多的月亮依伴在侧。一些在学术界颇有影响力的地球科学家称，如果这张照片拍摄于8亿年到6亿年前，那么我们看到的景象可能会大不相同，那时的地球应该是一幅黑白图景，没有我们今天熟悉的蓝色海洋和绿色大地，只有一片白茫茫的冰雪覆盖在黑黝黝的土地上，地球看起来只是悬浮在太空中的一颗毫无生命气息的白色“雪球”。
那就是地球的冰河期，地球上所有地方都像如今的南极洲一样千里冰封，海岸线上的积冰至少有1000米厚，内陆地区的冰雪层更厚。当时地球气温低至零下40℃，所有的湿气都被冻结在空气中，只有火山爆发时才有云雾产生。除了冰川开裂的声音，以及偶尔的地震轰隆声和火山爆发的巨响之外，地球是一片寂静沉默的世界。
地球曾经是一个“雪球地球”?
地球曾经是一个“雪球地球”——这个理论听起来很怪异，而且自发布以来一直引起学术界的激烈争议，它就像当年的进化论、宇宙大爆炸理论和大陆漂移说，是一个创新性理论。
2008年9月，也就是“雪球地球”理论发布10年之后，在墨尔本大学召开的一个研讨会上，“雪球地球”理论的支持者指出，这一理论目前已经获得了许多比以前更有力的证据，正在成为被确认的科学理论。
支持者认为，“雪球地球”理论令人振奋，因为它可以解释很多问题，比如为什么在热带地区会出现冰川沉积物，为什么海洋曾经有过如一潭死水般无生命活动的时期，为什么在8亿年到6亿年前几乎所有的地球生命都消失了。而最令人振奋的就是，它有可能解释了化石记录中最大的谜团之一：为什么大量充分进化的多细胞生物几乎在一夜之间出现在了地球上。
我们知道，大约5.75亿年前，在澳大利亚南部、纽芬兰、中国华南地区以及俄罗斯北部地区。出现了一些被称为“艾迪爱卡动物群”的奇怪的多细胞生物，这些海洋软体动物大多生活在海底，有的可长到4米长。过了大约3300万年，在2000万年至3000万年的一个较短的时期内(在进化史上这只能算一个短暂的瞬间)，几乎所有现代动物的祖先都相继出现在了地球上，这一生命多样性的突然大爆发事件被称为“寒武纪生命大爆发”。
在寒武纪生命大爆发之前，地球表面覆盖着大量冰河(对这一点几乎所有的科学家都没有异议)，那么当时的地球冰封到了什么样的程度呢?是冰雪覆盖了整个地球(那就是“雪球地球”)?还是仍然有一部分海洋从冰雪覆盖中露出头来(那就是“泥泞地球”)?如果“雪球地球”现象真的发生过，它对地球生命进化究竟起到了什么样的作用呢?这些就是我们要揭开的“雪球地球”之谜。
何以形成“雪球地球”?
目前地球科学家普遍达成共识：地球上的三次冰河期都有可能导致了“雪球地球”。第一次冰河期发生在22亿年前，另外两次发生在7亿年前的新元古代成冰纪时期及6.35亿年前的埃拉逖那或马林诺冰期。
科学家发现，世界各地的许多冰川活动似乎都是在同一个时期形成的，那就是7亿年前的新元古代后期。科学家认为那时的地球有可能经历了一次非常大的冰河期，当时冰河可能一直延伸到如今的热带地区。那次冰河期的一个显著特征是由冰川事件形成的与众不同的沉积层——冰河流动侵蚀地面，并沿途带走大量的岩石，因此在冰川流经之地都会留下冲刷的痕迹。冰川作用的另一个显著的遗迹是它往往会产生非常大的岩石，通常被称为漂石，这些漂石随着冰川活动被带人海里，最终滚落进入海底沉积物中。
这种情形是怎么发生的呢?有科学家提出，关键在于地球的反照率，即地球反射而不是吸收太阳辐射所达到的程度，反照率的影响有可能非常巨大。
在冰川期，覆盖大地的皑皑白雪提高了地球对阳光的反照率。计算机模型结果显示，如果地球温度冷到冰盖足以覆盖半个地球表面，冰川到达南北纬度30°的地方，正反馈机制就会启动。地球就像一个晶莹闪耀的雪球，将大量阳光反射回太空，而地球自然变得越来越冷，并很快达到全球冰封的程度。一旦正反馈开始，只需要几年甚至更短时间，地球就会变成一个几乎完全被冰雪覆盖的星球。
地球如何挣脱冰雪的桎梏?
“雪球地球”的反对者质疑：如果“雪球地球”真的存在过，那地球又是如何从冰雪的桎梏中挣脱出来的呢?有计算表明，如果冰雪覆盖整个行星的表面，地表会将90％的太阳光反射回去，而剩下的10％是不足以使冰雪大面积融化的。如此看来，地球将永远都是一个大“雪球”。上世纪80年代后期，美国科学家乔·凯斯文科试图回答这个问题(他也是“雪球地球”这个术语的提出者)。他说，在“雪球地球”上。虽然地球上的大部分活动都停滞了，但地球板块却仍然不受影响地在地表之下运动着，导致火山气体从地底下喷发出来，特别是二氧化碳。在一个没有雨水、没有任何植物、完全被冰雪覆盖的地球上，没有任何东西能够吸收这些喷涌而出的火山气体。经过数千万年的累积，大气中的二氧化碳的浓度越来越高，最终达到今天地球大气二氧化碳浓度的数百倍，并引发强烈的温室效应，“雪球地球”由此解冻。
“雪球地球”理论听起来如此怪异，引起了许多激烈的反对意见，直到一位叫霍尔曼的地质学家在热带地区找到了冰河移动留下的证据。
霍夫曼曾经在非洲南部的纳米比亚研究碳酸盐岩石——溶解的二氧化碳同岩石中的矿物质反应后会形成碳酸盐，溶于水中的碳酸盐将进人海洋并在海底沉积下来，因此碳酸盐是较温暖的热带地区海水留下的痕迹。霍夫曼发现，大约6亿年前，在温暖水域地区形成的岩石之间存在着明显的冰川沉积物。
霍夫曼是在对碳酸盐中的碳的来源进行追踪探查时发现这种奇怪现象的。天然的碳以两种同位素出现，一种是碳12，一种是较为罕见的、较重的碳13。植物在吸收维持生命所需的碳的时候，对碳12有着明显的偏好。因此，在有生命的海水中的碳13的含量明显要高于没有生命存在的环境。简言之，根据碳同位素的浓度可以分析得知当时地球生命活动的活跃程度。霍夫曼对纳米比亚的岩石中的碳同位素浓度进行的分析显示，在冰川期沉积层之上有一层很厚的碳酸盐岩帽沉积层，这正是大气中含有大量二氧化碳并温暖地球的标记。
霍夫曼还确认了碳酸盐岩帽的存在与温室效应融化“雪球地球”在理论上正相吻合——当水循环重新开始时，雨水开始溶解和洗涤大气中的酸性二氧化碳，并对地面的岩石产生风化作用。冰雪融化时将岩石风化分离出来的碳和矿物质一起带人海洋，在温暖的海水里沉淀下来，形成碳酸盐岩帽。
在一系列起逆转性作用事件的影响下，地球温度猛然飙升到了40℃至50℃，地球表面的 冰雪在不到一千年的时间里就融化殆尽。
地球生命如何复苏?
目前，“雪球地球”理论正在推动着对地球生命起源的研究，促使科学家产生了许多新的构想。
反对者不相信“雪球地球”真的存在过，他们提出，如果地球过去真的那么冷，那将导致地球生命灭绝，但事实上冰河期的前或后都有化石证据可以证明，生命确实存在过。而支持者则坚持认为，生命可以在湖泊的冰缝中或在冰下以深度冷冻的孢子的形式生存下去，或者在海底热液口附近的较小区域内生存下去。
地球生命显然在地球漫长的严冬中幸存了下来，一小群一小群但分布广泛的生命适应着严酷的生存环境，而这正是促进生命快速进化和新物种形成的催化剂，足以促使各种多细胞生物的诞生。
当然，“雪球地球”并不是一个容易下结论的理论，因为我们很难确切地了解当时的地球究竟发生了什么，地质活动使我们失去了许多证据。
不过，霍夫曼指出，根据在中国南部地区发现的动物卵和胚胎的化石证据，以及在阿曼发现的海绵动物留下的有机化合物痕迹，“雪球地球”极端气候变化事件显然与多细胞动物的出现存在着密切的关系。
一直致力于研究6500万年前鸟类起源的澳大利亚古生物学家帕特丽夏·维克斯一里奇认为，新元古代冰川期后期复杂多细胞生物的出现可能与三个因素有关，或者说是这三个因素的综合作用。一是大规模的大陆山脉的侵蚀活动使大量的泥土沙石进入海洋，导致海水中营养物质大量增加；二是大量的有机物质被埋在海底，使得大气中的氧气逐步积累起来，这是复杂生命产生的必要条件；最令她感兴趣的是最后一个因素：冰川融化带来的海水淡化。在冰川频繁活动时期，大量淡水被冻结成冰，而海洋冰帽下的大量液态水因含盐量太高而不适宜海洋生命生存，对多细胞生物就更不用说了，因此一些海洋生物不得不退居到含盐度低的地方去“避难”，等到冰雪融化的伟大时刻到来时，它们纷纷奔赴海洋去开辟它们的栖息地并在那里大量繁衍。
不管你是否赞同“雪球地球”的观点，新元古代冰河期后期的温室效应的巨大力量是一个很好的前车之鉴，它能够让我们进一步认识和警惕现代气候变化对整个地球产生巨大影响的风险性。这种影响力是真实的、快速的，事实上它已经对地球生命演化产生了显著的影响。“雪球地球”现象会再次发生吗?科学家认为，不排除在遥远的未来“雪球地球”再次出现的可能性，但那将是几千万年甚至几亿年之后的事情了。
爆发的水母
汪 琳
没头没脑的水母正日益兴旺,但科学家知道这并非什么好事。
一般而言,科学家是不会担心自己的研究对象是否会堵塞自己办公室的通风系统的。然而,对于美国蒙特利湾水族馆的资深水族学家查德·韦默来说,情况就不同了因为他的主要研究对象是水母,而最新研究发现,在全球各海岸水域,水母无论是在大小还是数量上都呈现爆发趋势,而且它们开始入侵此前从未到过的水域。在墨西哥湾等地,近年来甚至出现了重约30千克、触角长约20米的巨无霸水母。
日益增多的水母给人们带来恐惧和厌恶的感觉,但韦默对此却十分感兴趣,他尤其希望能对水母的爆发期做出准确的预测,因为水母的突然爆发有可能影响渔民的收入,还可能对诸如蒙特利湾水族馆这样的建筑造成堵塞——这些建筑的运转需要依赖海水的循环。更重要的是,水母的爆发完全有可能成为地球环境变化的一个指针。蒙特利湾水族馆位于旧金山以南的一个码头区,美国著名作家、《愤怒的葡萄》一书的作者约翰-斯坦贝克曾经在自己1945年的一部作品中形象地描绘过此地满载渔获的船只。然而,到1955年,银色沙丁鱼从这片海湾销声匿迹了0而在过去几年中,随着水母的爆发,更可怕的事情发生了:在蒙特利湾,鲑鱼的捕获量越来越戮大海龟为寻找食物不得不游到越来越远离海岸的水域,以前在蒙特利湾海域很常见的大型翻车鱼现在也不知去向。奇怪的是,连水母本身似乎也不见了踪影。其实,你只要到深—点的水域去看看就会发现,水母不仅数量惊人,而且种类异常多样。水母的爆发引发了一系列的科学谜题:水母爆发跟鱼量减少有没有关系?水母能告诉我们海洋的健康状况吗?随着海洋从空气中吸收更多的二氧化碳,海水的酸性越来越强,水母会做出何种反应?对于这些问题,眼下还无人能给出确切的回答。科学家说,水母很可能是地球上最怪异的一种生命形式,尽管人类对它们还所知甚少，但它们的一举一动却很可能隐含着对人类来说至关重要的信息。水母演变到今天这样巨大的数量,出现如此大规模的爆发。其实是经过了很长的过程,对生态环境有着很大的影响,而这种转变同人类不无关系。例如人类过度捕捞金枪鱼和旗鱼,而这两种鱼都是水母的克星,它们的减少自然会促进水母的爆发。
一些水族学家指出,虽然现在还不能肯定在水母爆发和全球变暖之间存在直接关系,但至少存在间接关系。随着全球变暖、海洋酸化加剧,一些生理结构复杂的动物处于劣势,逐渐退出自己原来的生存空间,而一些生理结构相对简单、生理适应性更强的动物,比如水母则趁虚而入,占领了更多的生存空间。所以,人类不应该怪罪水母堵塞了我们的通道或者叮咬了海滨游泳者,因为让全球变暖、让海水变酸的并不是水母,而是我们人类自己。水母同鱼类完全不一样,它们没有大脑也没有脊骨,但却拥有令^好奇的生理优势,比如能自行发光,还能把自己伪装到全然不可辨认的程度:管水母(水母的一种)相互连接。最终形成导弹发射座一般的形态;月亮水母看上去既像植物,又像精致的人工制品——飘逸的薄纱裙下面倒垂的紫罗兰。韦默说,虽然水母没有头脑、看上去黏糊糊的一团,但它们却能“做出—大堆不同的选择”,例如前往明处或暗处,产子或不产子''还能从远处感应到食物(浮游生物或幼鱼)的存在,并抛出触角抓捕猎物。
科学家之所以至今仍对水母知之不多,是因为研究水母面临重重困难。水母是如此脆弱,以至于无法安装跟踪器对它们进行监测,科学家甚至就连想要知道它们能活多久都很困难。有些水母的寿命可能只有几星期,而被韦默养在水族箱里的一群月亮水母已经存活超过5年了。不过,随着最近20多年来海洋采样技术的飞速进步,例如载人和遥控潜水器的出现,研究者已经能够将完整的水母样本(而非一团模糊不清的黏性物)带回实验室。
在实验室里研究水母固然不错,但如果能在海洋中直接了解水母的生活岂不更好?例如,通过了解水母使用了多少氧,可以知道它们需要多少能量,需要吃掉多少猎物,由此就·能知道它们在水下食物链中担当了怎样的角色。
2008年6月的一天,来自蒙特利湾水族馆的科学家们乘坐该馆的“罗伯斯号”科考船出海了,由于他们杰出的工作,蒙特利湾海底大峡谷已经成为全球海洋中得到最充分研究的地点之一。而这次科考的目的,是希望弄清楚水母在该水域的有关情况。
韦默等人这一次出海的任务是把一艘微型遥控潜水器放入水中,以便了解水母在自然环境中的呼吸情况。
这艘潜水器的名字叫“窗口号”,它通过一根800多米长的缆绳与“罗伯斯号”相连。它在潜入水中后会把一个被叫做“中层呼吸活动计量系统”(简称MRS)的装置放到海底,这种半球形装置可以记录进入其收集舱中的海洋动物的呼吸情况。
直到30年前,大多数海洋生物学家还依靠在海水中拖网来收集样本,而这样收集到的样本往往是“一团糨糊”。即便到了现在的潜水器时代,也很难做到让那些在1000米深处捕捉到的脆弱的水母能活着离开水面,就算它们能活着离开水面,在转运过程中也会受到损伤。而MRS拥有四个独立的收集舱,可以在水下收集水母等海洋动物及海水样本,然后用感应器测量舱内海水的氧浓度变化情况,从而分析动物的呼吸情况。这种新的数据收集方法可以让科学家更多地了解有关水母的情况。在蒙特利湾中行进了大约20千米后,领航员操控电子控制单元,让“窗口号”离开“罗伯斯号”的夹板,从船侧滑向海面,最终沉到水中。在船上的控制室里,科学家紧盯着屏幕。屏幕上,深蓝色的海水中冒出一串串像香槟酒泡沫一样的白色圆点,标志着“窗口号”正在急速下降。
一只胖胖的红色水母进入“窗口号”的视野。“把它放进三号舱。”鲁宾逊下令。在接下来的两天里,MRS将“聆听”这只胖红水母和其他被捉动物的呼吸。一两分钟后,“窗口号”开始释放MRS。这时候,科学家看见一只海星从有些发绿的海底一跃而起,在MRS的底部搅起一片沙子。接着,一只好奇的裸盖鱼撞上了MRS。科学家们从屏幕上看到了这一幕,都笑了起来。
“罗伯斯号”的领航员操控机械臂将“窗口号”回拉上来。在离开海底的过程中,“窗口号”的摄像机聚焦已经与之分离的MRS,记录下它的确切位置,以确保“罗伯斯号”返回时能找到它。
两天后,“罗伯斯号”返回。“窗口号”被放入水中,取回MRS。包括那只胖红水母在内的样本立即被送到船上的实验室,最终会被送到蒙特利湾水族馆研究所,科学家将在那里对它们进行测量,挤干水分后称重并冷冻,然后进行蛋白质、油脂和总碳量等分b?o科学家的目的是更好地了解水母在海洋食物链中的重要作用,同时了解碳(对生命和气候来说都十分重要)在海洋中的分布情况。
在卸下MRS后,“窗口号”第二次潜入海中,任务是舀起科学家认为有趣的东西。—只巨大的 蜘蛛状水母出现了,它胃中的食物清晰可见。这种水母靠触角向外伸展游动,主动捕猎而非守株待兔(直到20多年前,人们还以为水母都是被动的捕猎者)。接着,一只红带水母游了过来,它长长的白色触角十分醒目,这种长触角究竟是繁殖器官还是—种捕猎工具,科学家至今不甚了了。在这次海上科考之旅结束几星期后,科学家公布了实验结果:现场测量显示,收集舱内的海水的氧消耗量上升了,但因样本数量太少尚无法做出任何定论。不过,鲁宾逊等人由此推测,水母在海洋中的作用的确比以前更大了。鲁宾逊认为人们低估了水母的复杂性、它们的数量以及它们对其他海洋生物的重要性,他相信水母占据着海洋全部生物量的至少1/3。
水母趣谈
在世界各大洋中,从海面附近直到深海都发现了水母,在淡水中也发现了水螅纲水母。水母是刺胞动物门中所有自由漂游的成员的总称。水母有着多种多样的、彼此差异很大的形态,它们代表着不同种类(不同纲)的刺胞动物,包括钵水母纲(约200种)、十字水母纲(约50种)、立方水母纲(约20种)和水螅纲(1000~1500种,但也有科学家认为其中大多数种类并不构成严格意义上的水母)。其中比较引人注目的是钵水母,因为它们个头大,大多色彩缤纷,并且在全球范围的海岸水域都有分布。
从广义上说,水母还应包括栉水母动物门成员。尽管栉水母跟刺胞水母并不紧密相关,但栉水母也是自由漂移的浮游食肉动物,身体也总体透明或半透明,并且在全球范围内从海面到深海也都有分布。刺胞动物曾经和栉水母动物一起被分作腔肠动物门,后来栉水母动物被独立分成一门。
水母缺乏专门的消化、调节渗透、中枢神经、呼吸或循环系统,它们的消化是通过消化与循环两用腔中的胃皮层实现的。水母不需要呼吸系统,因为它们的皮肤很薄,溶质运动已经足以为其身体供氧。水母只能部分控制自己的身体运动,但它们的躯体能进行水压调节,最终通过伞形身体的收缩和跳动来实现身体的移动。有些种类的水母在大多数时间里都在活动,而另一些则显得很被动。水母身体中超过90%的成分是水。它们的“伞”的大部分由胶黏物质构成,称为中胶层。中胶层由上下两层上皮细胞包裹,即上伞(水母伞的顶层)和下伞(水母伞的底层)。
过去人们一直认为水母没有大脑或中枢神经系统,只有一个位于表皮内的松散神经网络,被称作“神经网”,水母通过神经网来探察其他动物的触摸等多种刺激,刺激脉冲通过神经网、周围神经圈和水母伞边缘的感应器传递给其他神经细胞。有些水母还有单眼(眼点),这种光敏器官虽然不能形成图像,但却能探察光线,确定光线是来自上方还是下方,比如使得水母对照耀在水面上的阳光做出反应。
最新研究发现,至少部分水母其实是有大脑(或疑似大脑的结构)的,而箱水母竟然有四个独立的大脑,并且这四个大脑看来都在争夺控制权。此外,箱水母还有四组高度发育的眼睛,每组包括六只眼睛,这使得它们能够下意识地捕猎,并且利用“路标”为自己导航。一些科学家相信,箱水母实际上能够辨别颜色。一项把彩色物体放在水中进行的实验显示,箱水母会撞上白色物体,在黑色物体周围游来游去,却避开红色物体。日本科考船利用金属网分副水母群发现,水母看来还知道自己的群体在何时面临危机,因此超量繁殖。
大多数水母在一生中会经历两个不同的阶段。首先是息肉状阶段,这时的水母就像一根有着进食触角的小茎(“息肉”),或者黏在漂流物上和船底,或者自由漂浮,或者附着在自由漂浮的浮游生物上面,甚至附着在鱼身上。“息肉”阶段的水母的嘴被向上的触角环绕,这些“息肉”能进行无性繁殖,产生更多的“思肉”,其中大多数很小,只有几毫米大小。
在第二阶段,小小的“息肉”无性繁殖真正的水母,也被称为“米朱瑟”。直径只有1~2毫米的米朱瑟游离“息肉”,开始生长并进食浮游生物。米朱瑟拥有放射状、对称的伞状身体,身体边缘的触角用来抓捕猎物。一些种类的水母无需经过“息肉”阶段,而是通过受精卵发育,直接从一代水母变成另一代水母。
通常,水母的寿命从几小时(对一些极小的水母而言)到几个月不等,每种水母的寿命长短和身体大小都不一样。但有一种水母据说能活30年之久,还有一种水母——灯塔水母从理论上说可以永远活着。大多数海岸大水母都能活2~6个月,在此过程中它们的直径从1毫米增加到2厘米甚至达到数厘米。每一种水母到达成年期的时间都不一样,但一到成年,只要食物充足,水母就开始每日的繁殖。对大多数水母种类来说,繁殖是由光线控制的,因此整个水母群的繁殖几乎都同时进行,经常是在破晓或黄昏时分。
水母是水族馆中的主要展品之一。水母展箱的背景通常为蓝色,用侧面光照亮水母以产生强烈的对比效应a在自然条件下,许多水母都通体透明,以至于你几乎看不见它们。捕捉水母进行养殖会面临一些问题,例如水母并不适合封闭的空间,它们需要依靠洋流把自己从一个地方带到另一个地方。有条件的水族馆都设法模拟洋流效应,比如蒙特利湾水族馆就运用经过改进的水面涡旋系统来实现这一目的。以下是一些有关水母的有趣话题。
2009年1月,科学家宣布,灯塔水母可能是世界上唯一已知“永远不死”的动物。一般情况下,水母在繁殖过后就会死亡,但灯塔水母却能在成年后将自己转回到性不成熟阶段,从而让自己返老还童。
灯塔水母直径仅4—5毫米,实际上是一种水螅虫。从理论上说,灯塔水母的返老还童能够进行无限次。也就是说它们有潜在的“永远不死”的能力。灯塔水母通常生活在热带海域,但科学家相信,它们被船只的压舱水带到了全球各地,因为船只要在港口释放压舱水。水母返老还童的能力是目前海洋生物学家和遗传学家的研究焦点。科学家推测,水母的返老还童是通过一种叫做“分化”的细胞发育过程来实现的。所谓细胞分化,是指细胞从一种类型转变为另一种类型。在器官部分更新时常能见到细胞的分化,而在灯塔水母的整个生命周期中看来都会发生这样的分化,这可能就是灯塔水母“永远不死”的原因所在。
2007年,科学家通过调控基因,在实验室中创造出了长有12个脑袋的水母。这项实验对于科学家认识多脑袋动物具有启发意义。用于实验的水母名叫“欧洲许德拉米朱瑟”。在古希腊神话中,许德拉是巨魔九头蛇,米朱瑟则把弯曲的长蛇当作自己的头发。研究人员通过实验设计出特殊的RNA分子,它们专门在欧洲许德拉米朱瑟水母身上关闭一种被叫做Cnox的基因(这种基因有助于决定水母在胚胎发育阶段的身体形态),但不关闭其他基因。当Cnox基因群中的一个基因——Cnox-3被抑制时,水母一般就会长出两个功能正常的脑袋;当另一个基因——Cnox-2被抑制时,水母一般就会长出超过两个脑袋,甚至多达12个。
在自然界中,拥有多个脑袋的动物非常罕见,这 暗示两个及两个以上的脑袋并不比一个脑袋更好。但科学家也注意到,珊瑚虫(也是动物)经常通过在一根共有的“茎”上添加脑袋来形成族群,每个脑袋都共有内脏,这跟科学家创造出的多脑袋水母异曲同工。事实上,水母跟构建珊瑚礁的动物很有关联,它们同属于刺胞动物,这些食肉动物身上部长有毒刺。有专家推测,这些动物的祖先在很久以前就具备了“多脑袋基因”,这样才导致了这些动物的“族群化生存”,例如才有了珊瑚礁。不过,多脑袋动物在很大程度上仍是一个谜。
太平洋岛屿帕劳位于菲律宾以东约800千米、日本东京以南约320口千米的地方,在岛上的一个湖中竟然生活着1000万只水母。不过,人们在水中游泳时无需担心被水母叮皎,因为在几百年前,这座小湖有一个入海口同海洋相通,后来海面下降,将一些水母困在这个富含海藻的湖中,由于缺乏天敌,水母最终在这里繁荣兴旺起来,其触角也逐渐退化。假如你有幸潜入这座湖中,你就会发现越到湖心水母越多,并且你会自觉地缓慢游动,以免自己碰坏这种精致、优雅而又脆弱的生灵。现在水母湖已被列为保护区,游人必须经过允许才能潜入湖中,并且只准裸潜,不准用水肺进行深潜。
有科学家指出,近年来水母的数量激增,或同全球变暖等环境问题有关。但也有科学家认为,人们对全球水母数量的历年变动情况其实还很不清楚,因此有关水母近年来出现大爆发的结论并无往年的确切统计数作为比较。有研究表明,在过去几十年中,一些数量明显增加的水母实际上是从世界其他地方来的“入侵性”水母,而这些“入侵”水母的数量之所以激增是因为它们在“入侵”地缺乏天敌。
从本质上来说,水母的生命周期决定了水母的爆发。水母在海洋中的分布常有季节性,这同猎物的数量(通常也有季节性)有关,随着春夏季节阳光增多、水温上升,就会出现水母数量爆发的现象a洋流也会促使水母聚集成群,一群中包含多达上千只乃至上万只水母。在一些年份,水母数量会异常之多,形成这种爆发的原因很复杂,包括洋流、养分、水温、氧含量等。当出现水母大爆发时,一群水母中可能包含多达10万只水母。
不过,多数专家认同,农业发展导致流入水中的养分增加,小生物因此繁荣,以小生物为食的水母随之兴旺。在富营养水域,常会出现氧含量降低的情况,这对水母反而有利,对鱼类却很不利。从这个意义上说,水母爆发或许真的意味着生态系统出了状况。
近年来,水母伤人事件不断增加。有科学家认为,这在很大程度上是因为过度捕捞导致全球海洋鱼量减少,水母不得不越来越靠近海岸捕食。
一般而言,钵水母的叮咬不会致人死命,但有些立方纲水母(也称箱水母)的毒性却极强。而且,就算是被非致命性水母叮咬,被咬者也会感到痛苦万分。严重的叮咬可能导致过敏性反应,甚至造成死亡。因此,人一旦被水母叮咬,必须马上出水以免溺毙,对于严重的叮皎还应给予专业救护,包括注射抗毒血清及其他支持性治疗。
一旦被箱水母叮咬,可以在被叮处抹醋(3%~10%的醋酸)。假如是眼睛附近被叮咬,则应该把醋倒在毛巾上,用毛巾轻敷眼睛周围,如果没有醋,可以用盐水代替。
假如叮咬发生在盐水中,千万注意不要用淡水敷伤口,因为渗透压的改变会引发更多毒素的释放。此外,禁止摩擦、搓揉伤口,不能用酒或酒精、氨水或尿液处理伤口,不然也会促进更多的毒素释放。
一种怪异而又有效的处置水母叮咬伤的方法,是采用嫩肉剂,因为嫩肉剂能够有效去除刺细胞。假如具备条件,被水母叮咬者应该立即洗热水澡,水温尽量高,这样能有效中和毒素。不过,如果被叮咬者出现或疑似出现体温下降的情况,则不能洗热水澡,否则可能导致严重的并发症。
由于水母的刺细胞是不可能被彻底清除的,所以还需要把刮胡泡涂抹在被叮咬处,然后用安全刀片或信用卡刮掉残留的刺细胞。为去掉皮肤里面的毒素,还可涂抹食用苏打和水的混合药膏,每15~20分钟涂抹一次。此外,还可以用冰块来阻止毒素扩散,为进一步救治争取时间。
或许你吃过海蜇,海蜇就是水母,不过作为食品的水母仅限于根口水母目的85种钵水母,其中最著名的是中国人喜欢吃的海蜇和美国的炮弹水母。海蜇和炮弹水母之所以大受欢迎,是因为它们个头大,身体固态组织多,毒素对人体无害。
传统的水母加工方法包含20~40天的多阶段程序:用盐和明矾的混合物处理、压缩水母伞及口腕,事前要去除性腺和黏膜,加工的目的是除具,阻止有害微生物生长,使水母干燥并更有酸性,凸显色泽和纹理。经过如此加工的水母能保有原来体重的7%~10%,加工后的水母包含95%的水和4%~5%的蛋白质,因此是相对低热量的健康食品。经过新鲜加工的水母为奶白色,但经过长时间存储后会变成黄褐色。
在中国和日本,经过加工处理的海蜇通常要在水中泡一夜以去掉盐渍,然后生吃,主要为凉拌,切碎后加入酱油、醋、味精、芝麻油、白糖、蒜蓉等,十分可口。
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