探秘海蝕洞穴

蔡疏影

湯姆·伊利弗的目光掃過(guò)石灰?guī)r邊緣，投向這若大一片臟兮兮已然呈褐色的池水。他穿好潛水服，只露出一小撮 “山羊”胡須，身上斜挎著一個(gè)繞著尼龍繩的線軸和一只多用途網(wǎng)袋，（里面裝著各種試管和測(cè)量裝置）。站在池水邊，他仿佛就能感覺(jué)到腳下這片池水的冰涼。接著他縱身一躍，沉入池中?！斑@水簡(jiǎn)直太臟了！”當(dāng)他從水中起身后，忍不住笑著叫道。

30多年了，伊利弗每年都會(huì)去尤卡坦半島，就像信徒例行的年度朝圣。他常與參觀瑪雅文化遺跡的游客同機(jī)而行，但又避開(kāi)了擁擠的游客浪潮，只為探尋一處隱逸的天堂——“井坑”世界。

全球各地有許多神秘的水下洞穴，其中被稱為海岸線洞穴的海蝕洞穴尤為獨(dú)特。尤卡坦半島面積不大，但水下密布海蝕洞穴。人們對(duì)此類洞穴的結(jié)構(gòu)以及對(duì)生長(zhǎng)于其中的生物的了解程度甚至不及深海和外太空。生活在這里的水生動(dòng)物對(duì)不常來(lái)“串門”的人類來(lái)說(shuō)，可謂相當(dāng)陌生。多虧了伊利弗教授和他同伴持之以恒大無(wú)畏的探索，才可能在那里發(fā)現(xiàn)超過(guò)300種罕見(jiàn)的水生生物。

這次，伊利弗率其研究生布萊·科威茨前往被稱作甲殼綱的洞群采集標(biāo)本。猶如其名，這個(gè)洞群內(nèi)生長(zhǎng)著各式各樣的甲殼類生物。他們進(jìn)入其中一個(gè)“井坑”，此坑的面積差不多有一個(gè)棒球場(chǎng)那么大，其邊緣纏繞著紅樹樹根，這些樹靠吸吮地下水而存活。

正當(dāng)伊利弗和科威茨順著石灰石礁壁潛入甲殼綱洞穴時(shí)，碰到了來(lái)自墨西哥國(guó)立自治大學(xué)的海洋生物學(xué)家費(fèi)爾南多·阿爾瓦萊茲和他的學(xué)生，他們配備了專業(yè)的洞穴潛水裝備：四個(gè)大氧氣鋼瓶（每瓶重約14千克）。為了避免破壞洞群壁，潛水者將兩罐氧氣放在腋下潛入洞穴。此時(shí)，阿爾瓦萊茲正數(shù)著他的學(xué)生在這里剛采集到的極小的白化蝦。

“我們一會(huì)見(jiàn)”伊利弗邊說(shuō)邊朝著阿爾瓦萊茲點(diǎn)頭致意，接著和科威茨又跳入了污濁不堪的池水中。

甲殼綱洞群處于一條泥濘小路的拐角，小路通往附近一個(gè)廢棄的漁鎮(zhèn)，鎮(zhèn)上曾住過(guò)許多人。因小鎮(zhèn)沒(méi)有水源，所以居民就取“井坑”里的水飲用、洗澡，同時(shí)也把生活垃圾丟入水中。直到現(xiàn)在，水面依舊漂浮著垃圾，井坑旁邊的丟棄物隨處可見(jiàn)。這里曾是旅行圣地，透過(guò)湛藍(lán)的池水可以看見(jiàn)洞穴底部，簡(jiǎn)直如天堂一般。如今這般景象，除了科學(xué)家和探險(xiǎn)小組，誰(shuí)還愿意再來(lái)？水質(zhì)令人作嘔！褐色的水面上布滿腐爛的植被，讓人望而卻步。然而，就在這污濁水面下約10米之處卻是另一番難以置信的景象。

就像油浮在水面上一樣，淡水浮在密度較大的咸水上，即咸水在下，淡水在上。淡水層與咸水層交織的混合區(qū)被稱為鹽躍層。若無(wú)外物干擾，鹽躍層如同薄紙，且肉眼可見(jiàn)。如果淡水層和咸水層的水清澈無(wú)比，鹽躍層就像是水中流淌的一條河流，隨波蕩漾。

鹽躍層將洞里的淡水和咸水分開(kāi)。有的洞穴通道非常窄小，潛水者只能卸下氧氣罐，人罐分離才能通過(guò)，有的通道大到足以讓汽車穿過(guò)。目前，人們僅僅發(fā)現(xiàn)為數(shù)不多的物種生活于此，如各種極小的甲殼類生物、盲魚和線蟲。對(duì)大多的生命形式而言，這里缺乏陽(yáng)光，沒(méi)有顯見(jiàn)的能量來(lái)源，因此，這里也留下了一個(gè)疑問(wèn)，生命何以在此存在？這個(gè)困惑產(chǎn)生的一種不可抗拒的力量“召喚”著伊利弗前去一探究竟。

孩提時(shí)的伊利弗非常崇拜法國(guó)海洋學(xué)家賈可庫(kù)斯托（1969年探索特魯克潟湖，震驚世界），憧憬著將來(lái)能探究海洋的奧秘。在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)上學(xué)時(shí)，他的專業(yè)是生物化學(xué)。一次偶然的機(jī)會(huì)，他選修了潛水課，并一下子就迷上了那種漫游水下的感覺(jué)，從此圍繞潛水，規(guī)劃起了自己的未來(lái)。

大學(xué)畢業(yè)后，伊利弗去了美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)開(kāi)始海洋學(xué)碩士階段的學(xué)習(xí)。那是20世紀(jì)70年代初，可以說(shuō)是海底探索的黃金時(shí)代。當(dāng)時(shí)的潛水技術(shù)遠(yuǎn)不如現(xiàn)在，潛水員不能在水下待太長(zhǎng)時(shí)間。和尤卡坦半島相似，佛羅里達(dá)州也有許多海底洞穴，非常適合探險(xiǎn)考察。當(dāng)時(shí)的海底洞穴研究者謝克·伊克萊經(jīng)常打破佛羅里達(dá)州的深潛紀(jì)錄，像伊利弗這批生逢其時(shí)的科學(xué)家就這樣加入了這個(gè)領(lǐng)域，他認(rèn)為，這樣的環(huán)境給了他們絕佳的機(jī)會(huì)去探索。

之后伊利弗在美國(guó)得克薩斯州大學(xué)獲得了博士學(xué)位，又在巴哈馬做了一段時(shí)間的研究員。正值20世紀(jì)90年代，伊利弗剛剛開(kāi)始他對(duì)尤卡坦半島的探索，他需要一位合作伙伴共同完成接下來(lái)的研究工作。正巧，他結(jié)識(shí)了22歲的約翰·鮑曼，剛畢業(yè)的鮑曼對(duì)未來(lái)的工作比較迷茫。幾個(gè)星期以后，他們開(kāi)著一輛破面包車一路向南狂奔，開(kāi)啟了探索海蝕洞穴的夢(mèng)想之路。20年后，鮑曼回憶道：“我不禁會(huì)想起那時(shí)候的生活，并講給周圍朋友聽(tīng)，那真是一場(chǎng)大膽的冒險(xiǎn)！當(dāng)時(shí)資金很緊張，我們經(jīng)常睡吊床。我們?cè)谝估锊恢挂淮伪惑@醒。有一次是耳邊傳來(lái)馬鼻子的出氣聲，還有一次是我們?cè)谝粋€(gè)廢棄的研究站外過(guò)夜，醒來(lái)時(shí)，保安一臉嚴(yán)肅地拿槍指著我們。”

在漫長(zhǎng)的旅途中，伊利弗教會(huì)鮑曼很多東西，比方說(shuō)，如何掌握潛水技術(shù)以及如何在水下采集水生生物標(biāo)本等。此后的兩年，他倆共同探求海蝕洞穴生物的奧秘。鮑曼通過(guò)分析深海洞穴生物組織中的碳元素含量發(fā)現(xiàn)，甲殼綱洞穴內(nèi)水下生物的養(yǎng)分來(lái)源并不只是陽(yáng)光，而是洞穴底部的菌群排出的熱量。

伊利弗認(rèn)為，由于沒(méi)有其他顯見(jiàn)的能量，微生物的養(yǎng)料或許多半來(lái)自周圍落入水中的樹葉，而這種情況通常只發(fā)生在洞穴入口處。即便有，這種能量進(jìn)入洞群的可能性也微乎其微。伊利弗和鮑曼認(rèn)為，在海蝕洞穴中一定發(fā)生了某種化學(xué)反應(yīng)，且這種神秘的化學(xué)反應(yīng)并不會(huì)很強(qiáng)烈。

伊利弗相信答案就在鹽躍層中。溫度、鹽度、酸度和生物多樣性等數(shù)據(jù)顯示，水的上、中、下層存在巨大差異，這些差異均表明那里有化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生。不僅如此，在鹽躍層的上面肉眼可見(jiàn)成片的菌群，膠狀的橙色、綠色或棕色的菌群貼附在鹽躍層附近的巖壁上，那里必然有某種能量足以滋養(yǎng)菌群，但這種能量顯然不是陽(yáng)光。

鹽躍層本身是構(gòu)成洞穴系統(tǒng)的主要因素，當(dāng)?shù)拖趟旌蠒r(shí)，溶解于咸水中的鈣與石灰石中的碳發(fā)生反應(yīng)，從而腐蝕巖石，并拓寬洞穴通道。因密度不同的水相遇，有機(jī)物和無(wú)機(jī)物同聚于鹽躍層，這個(gè)區(qū)域又被稱為化學(xué)含義上的反應(yīng)區(qū)。之前，伊利弗和鮑曼尚不能確定菌群以何為食，甲烷、氫硫和氫氨化物都有可能成為它們的食物。后來(lái)他倆發(fā)現(xiàn)鹽躍層時(shí)，發(fā)現(xiàn)這可能是尋找答案的絕佳位置，這里的發(fā)現(xiàn)甚至可能解釋地球上某些最早生命形成的來(lái)源。

盡管許多科學(xué)家也在研究海洋生物，但很少有人像伊利弗和鮑曼一樣敢冒險(xiǎn)進(jìn)入這樣惡劣的環(huán)境研究洞穴生物。這使得伊利弗和鮑曼對(duì)鹽躍層生物的研究意義尤為重大。雖然伊利弗有許多理論和證據(jù)支持他們的研究方向，但他們的研究速度正在放緩，受到阻礙的主要原因是來(lái)自對(duì)鹽躍層的研究是否合乎邏輯的質(zhì)疑，以及僅憑以伊利弗為主的少數(shù)人觀點(diǎn)來(lái)解釋這種非常不確定的自然現(xiàn)象是否具有說(shuō)服力。迄今，我們對(duì)鹽躍層的明確了解全憑肉眼所得，即菌群在此生長(zhǎng)，甲殼類生物在以菌群為食。

水下洞穴生物鮮為人知。伊利弗把自己看作一個(gè)傳播者，因?yàn)樗难芯款I(lǐng)域非常獨(dú)特，所以他盡可能地對(duì)更多領(lǐng)域進(jìn)行研究。為此他在陸地上也花了不少功夫，不單在實(shí)驗(yàn)室中花費(fèi)大量時(shí)間，也需要與各種不同專業(yè)的研究人員相互協(xié)作。

伊利弗除了研究水下洞穴甲殼綱類生物，還收集了海洋蝦類物種，并將其帶到甲殼類動(dòng)物學(xué)家阿爾瓦萊茲的實(shí)驗(yàn)室里去做鑒別和研究。他深諳相互協(xié)作之道，會(huì)借助于微生物學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家、海洋生物學(xué)家甚至考古學(xué)家的幫助去完成自己的研究工作。伊利弗常常鼓勵(lì)自己的學(xué)生要有通力合作的精神。鮑曼認(rèn)為伊利弗善于發(fā)現(xiàn)和區(qū)分學(xué)生的興趣，然后根據(jù)他們不同的興趣讓其與這個(gè)領(lǐng)域的專家合作互動(dòng)。鮑曼現(xiàn)在是生態(tài)化學(xué)家，在美國(guó)地質(zhì)研究院工作，專門研究甲烷在全球的貯藏與分布、固態(tài)甲烷水合物在海底的貯藏以及不穩(wěn)定特性對(duì)氣候變化產(chǎn)生的影響。此刻，他正在和伊利弗的另一名學(xué)生布萊閑聊，交流著一些情況，比如誰(shuí)正在研究對(duì)洞穴群中菌群提供生命的能量。

隨著水面旋起一串汽泡，科威茨從水里鉆了出來(lái)，過(guò)了一會(huì)還不見(jiàn)伊利弗從水中出來(lái)。由于水被污染了，無(wú)法透過(guò)渾濁的水看清水下的情況。科威茨提心吊膽，生怕發(fā)生什么意外。當(dāng)看到伊利弗從水里出來(lái)時(shí)，科威茨忙問(wèn)“你到哪里去了？”“噢，我去追一只小蝦！” 伊利弗回答道。

從1969年起，伊利弗就一直從事水下生物研究，僅在美國(guó)他就有超過(guò)30年的水下安全工作史，并發(fā)現(xiàn)了近300種生物。

就在2014年，伊利弗去了圣誕島，一個(gè)偏僻的印度洋小島，做一次由美國(guó)國(guó)家地理雜志提供經(jīng)費(fèi)的備受矚目的考察，目的是探索和發(fā)現(xiàn)島中水下洞穴是否有生命存在，尤其是尋找一種稱之為多足甲殼蟲的小型甲殼類生物。這可謂是一次極其昂貴的考察，為了制作電視專輯，專門配備的專業(yè)水下電影制作團(tuán)隊(duì)記錄下了考察的全過(guò)程。

盡管伊利弗是位堅(jiān)持不懈的科學(xué)家，但他也深知探索也得張弛有度，這是作為優(yōu)秀探險(xiǎn)家應(yīng)有的特質(zhì)。2015年夏天，伊利弗將重返尤卡坦海蝕洞穴，探索其中更多的奧秘。