书城科普读物科学与海洋(海洋与科技探索之旅)
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第18章 海底奇妙的声音

神秘莫测的海底,经常会发出各种各样奇妙的声音。其中除波浪翻腾、惊涛拍岸发出的鸣响,海底地震、火山活动而引发的喧嚣外,每当风云突变、天气异常或风暴来临,在不少海岛还会听到一阵阵有节奏的呜呜声响从海洋深处传来,好似闷雷滚动,一高一低,错落有致。有人说,这像是海猪在号叫,也有人说,这是沉放在海中的用以探测海流的报警器的鸣叫声。

美国著名生物学家罗杰·佩恩博士和夫人凯蒂,一次驾着小艇正在大西洋的百慕大群岛水域进行考察。当夜幕降临时,蓦地在水听器中听到从大洋深处传来一阵阵美妙的歌声,它节奏分明、抑扬顿挫、交替反复,很有规律,持续时间长达30分钟。这奇特的歌声,引起佩恩夫妇与许多生物学家探索的兴趣与热情,为了揭开这个奥秘,他们纷纷潜入海洋深处。

经多次探索发现,原来是座头鲸在引吭高歌。每当它从冬天泅游到热带水域繁殖地点后,便高兴地唱起这动人的情歌来,歌唱者均为雄性,而且这些歌声每年都有新的变化。生活在不同海域的座头鲸,唱着不同的歌曲,但乐谱的结构与变化规律却是相同的,这表明座头鲸的“作曲”才能是有其遗传性的。

在斯里兰卡东部海岸城市提卡洛亚附近的一个浅水海湾,每当月朗星稀的夜晚,人们轻轻荡着小舟在海面上游弋时,可以清晰地听到水下传来的乐曲声,吸引着很多游客前来欣赏。经电子仪器和闪光摄影仪以及回声探测器的周密调查,发现原来是柄身在海底泥土中的一些热带软体动物在晚间消化食物时发出的一种悠然自得的欢叫声,当这些声音传到水面,便成了一支支美妙的乐曲。

其实,许多海洋鱼类都有发声的本领,这也是鱼类生存的需要。鼓鱼发出击鼓般的咚咚声,是为了吓跑敌人;蟾鱼发出悠远的笛声,是在寻找配偶。在鱼类发出的声音中,有咯咯声、哼哼声、咳嗽声、呼哨声、尖叫声、磨牙声、搔抓声、鼓噪声等。据一些科学家分析,鱼类的声音,常常是由于鳔的振动和骨骼各部位的摩擦而发出来的。这些声音的用途主要是警告自己的同类,危险即将来临。当然,人们对鱼类发音的意义还不甚了解,无法完全判断它们发音是否都是传递某一信息,但利用发音的鱼类进行海战却早已有之。

有一种能发出像人弹手指头声音的小虾,叫弹指虾。它们可以不分季节昼夜地发出强烈的弹指声音。在第二次世界大战期间,日本海军偷偷地把捕获的大量弹指虾移到美国一个军港附近,这些小虾发出震耳欲聋的声音,使美国水下听音设施处于瘫痪状态。日军巧妙地利用声音掩盖了潜水艇螺旋桨的击水声,急速靠近美军军港停泊码头,发射鱼雷袭击美军舰艇,然后安全撤离。

英美海军在大西洋与德国海军的激战中,德国海军曾在一些重要的航线上秘密地布设了许多新发明的音响水雷,这种水雷的特点是当舰船接近水雷时,发动机发出的音响声波会自动引爆水雷。德军自以为有这种水雷海中防线,任何船只也无法靠近,但出人意料的是,水雷常常被莫明其妙地引爆了,却一条舰船也不曾伤着。原来,音响水雷碰上了一种能发出一定频率音响的小虾,它们发出的声响引爆了水雷。

许多类似的事例引起了科学家们的关注,研究海洋动物的发声,已成为一门新兴的科学,相信在不久的将来,人们将更准确地分辨鱼类的发音,从而有效地利用它们。

海底的天外来客——星屑深沉的海底世界,广袤无垠,它不仅有奔腾的激流、宏伟的火山、灼热的喷泉、神奇的生命和足以使全世界每一个人都成为百万富翁的惊人资源,而且还蕴藏着许多星际信息。比如某星球从宇宙中消失了,海洋便将这次事件记在那神秘的“记事本”上;月球上某一次火山喷发,从海底就能找到此迹象的凭据。海底拥有许多星际的不速之客,只是人们很难听懂那波涛的诉说罢了。

这星际的不速之客,便是星屑(或叫宇宙尘),对它的发现,可以追溯到19世纪。

~1876年,英国著名海洋考察船“挑战者号”在进行海洋科学考察中,除了发现世界最深的马里亚纳海沟外,最大的收获便是从深海采到了珍奇的小颗粒宇宙尘。

历史跨过了19世纪的横杆,在1950年,美国也采到了海底星屑。紧接着,1967年前后,日本也成了拥有海底星屑的国家之一。这些国家相继对海底星屑展开了多学科的研究并获得了不少科学数据。

~1979年,我国海洋调查船“向阳红09号”在参加全球大气试验期间也进行了采集海底星屑的工作,并第一次从太平洋西部海域几千米深的海底采到了这种星际物质,从而使我国进入了研究这一地球外源物质的领域。

各国为了证实所采集到的各种星屑的真实身份,都进行了大量的研究工作。科学工作者把它们与用高空气球、U2飞机、火箭、人造卫星飞行器在高空中搜集到的星屑(宇宙尘)进行对比,发现两者完全相同,从而确定了这些小颗粒是来自地球以外的宇宙尘埃。

我国科学家对海底星屑进行了多方面的探索,其中有光谱半定量分析、电子探针分析、X射线粉晶照相和扫描电子显微镜分析等,获得了试样的显微特征、化学成分、矿物成分与微结构构造等许多珍贵资料。

科学家们还把海底星屑按显微特征与成分特征,把它们分成铁质星屑、铁石质星屑与玻璃质星屑3种,这3种来自海底的星际使者,以它们各自的多姿多彩,呈现在人们面前。在五六十倍实体最微镜下,可以清晰地看到铁质星屑是一些黑色的或褐色的圓球粒,表面光洁透亮,耀眼夺目,仿佛是一颗颗闪闪发光的小钢球;铁行质星倩是一些暗褐色或稍带灰折的球状、椭球状或圆角状的小颗粒;玻璃质星屑则是一些无色或淡黄色的尘粒,像是一盘晶莹剔透的玻璃球。

据科学家们测定,铁质海底星屑的主要成分是镁、镍等一些较重的元素,铁石质星屑的主要成分是氧、硅、镁、钙、铝等较轻的元素,玻璃质星屑的主要成分则是氧化硅与少量二价氧化物。

这些宇宙尘(星屑)在莅临地球、深藏海底之前是际尘埃的一部分。由于它们反射太阳光线,形成了黄道光的模糊光带,在几百万年的时间内,尘埃颗粒不断向太阳旋转前进,并不断从小行星带得到补充,与小行星碰撞时,迸溅出的火花凝结起来,便形成了这些宇宙尘粒,并被一股强劲的力量推进到地球大气层里。科学家们认为,铁质星屑是行星内部的物质,铁石质星屑是行星外部的物质。

那么,这些神奇的宇宙使者,又是在一股什么样的力量推动下脱离自己的轨道,而甘愿栖身于孤寂的海底呢?科学家们找到了玻璃质星屑光临的缘由。他们认为,玻璃质星屑来自月球,是月球火山作用的喷发物。月球是个火山喷发的世界,随时有可能爆发猛烈的火山,当月球火山喷发时,火山物质以6000米每秒的速度向外射出,而要脱离月球的吸引力,只需要2000米每秒的速度就够了。因此,它们来自月球是完全有理由的。英国巴斯大学的研究人员认为,除玻璃质星屑外的其他海底星屑是在火星与木星之间的小行星在宇宙间彼此碰撞时抛出的“火花”,它们每天落到地球上的数量高达14吨左右,而其中大部分却降落在深海底。

对海底星屑的研究历史并不太长,但它对探讨地球、太阳系以及银河系起源与演化都有重要意义。此外,对于海洋沉积学、气候学的研究,也具有一定的价值。

当然,要在深海底寻找这些神奇的天外来客的踪迹是极其困难的,因为海底是深奥莫测的活动着的世界。但是,随着现代科学与技术的发展,人们是可以愈来愈多地寻找到它们,并把它们从海底一一地携带到陆地上来的。

神奇的海底史前画海底充满着美妙与神奇,一幅幅美不胜收的图景出现在海洋深处。一位潜水员叙述在加拉帕戈斯群岛的海底景象时说,热泉喷口周围长满红嘴虫,短颚蟹在盲目地爬行,大得异乎寻常的褐色贻贝、海葵像群花一样在怒放,奇异的蒲公英状的管孔虫用丝把自己系留在喷泉旁,血红色的蠕虫用无数的触须在贪婪地吸取着水中的氧气和微小的食物颗粒,海底珊瑚更以其瑰丽的色彩、形态,展现着自己独特的丰姿与美丽……单以海底这些生物群落来说,就足以使人眼花缭乱了。

为了逼真地描绘海底世界的美景,比利时画家杰米穿上系有质量13.5千克铅的潜水衣,潜入5.5米深的地中海海底,在这由海底植物、珊瑚塔和鱼类组成的世界里,杰米用特别的加重画架、合成纤维帆布以及颜料等画具,先后描绘了约370幅海底图画。他被人们称为世界上一流的海底画家。

然而,令世人震惊的还不只是画家潜入海底绘画,而是在海底就藏匿着绘就的壁画,它们都是在距今万年前绘成的,这是在法国摩休粤海底发现的。这些史前的壁两是谁绘出的?它为什么深藏在海底?人们不禁对发现这些壁画的经过产生了浓厚的兴趣。

年,法国马赛市的一位潜水员库斯奎在地中海摩休粤的一处岩崩遗址下,偶然发现水下有一黑洞,它距海面约40米。库斯奎壮着胆子,小心翼翼地潜入洞中。他穿过洞口周围密密丛丛的珊瑚和海扇,向前探索着,在前进了大约50米后,洞道便变宽了,浑浊的海水在四处弥漫,洞穴更显得黑暗了。这位有经验的潜水员感到洞穴深不可测,便只好先撤回来。第二天早晨,他又出发了,并改变了探索的方式,他穿过岩缝,深入到水下150米的地方,半小时后,他便把头露出水面环视四周,发现自己是在一堵峭壁的旁边,水深仅及腰际,展现在眼前的竟是色彩斑斓的洞壁,有白色、蓝色、赭色相互交杂着,笋石、钟乳石如林,还有宏伟的石灰岩柱。这一神奇的发现令他惊讶不已。库斯奎多么想再深入洞穴中去看个究竟,无奈氧气已不多,只好改日再来。

年7月9日,库斯奎再次下潜,并进入这一洞窟中,同去的还有3位潜水员,他们都是有经验的潜水协会的会员。这次,他们还携带了袖珍灯、放光灯、防水摄影机等海底器材。他们沿着通道摸索着下潜,进入又深又黑的洞窟后,便把袖珍灯放在一块大石上,在灯光的照射下,漆黑的洞壁上赫然出现了几十幅美妙的壁画,其中有横排的小黑马图、巨角的山羊图、雄鹿图、奔马图、大野牛与猫的头部图以及企鹅图、野牛图、羚羊图、海豹图和一些手掌印,还有许多怪异的几何符号。他们急忙掏出防水摄影机,把这些壁画一一摄录了下来,满载而归。

他们在寻思着:这些难以置信的海底壁画是从哪里来的?于是他们查阅了很多考古书籍,也没能找到答案。他们决定尽可能多地搜集资料后,再向海事局报告。9月1日,一件惨案发生了,有些人竟仿效库斯奎等人进洞探险的举动,却因准备不足,洞黑如漆,结果撞在岩壁上而丧生。

库斯奎等人想,再也不能等待了,便大踏步地走进摩休粤湾海事局马赛办事处,报告他们发现海底壁画的经过,以期引起注意,并防止同样惨剧的再次发生。最初,海事局的官员们并不相信,因为物证只有几张照片,幸而有两位专家认为这是可能的。这两位专家一位是海底考古研究部的调查员兼岩石艺术国际委员会主席克思德,另一位是全国科学研究所的研究组主任、史前研究权威库尔丹,他们在海底曾发现旧石器时代的遗骨、燧石、木炭。他们知道海底有许多洞穴,在几万年前原是人类的居所,后来由于地壳下沉被海水淹没了。为慎重起见,法国文化部决定先派专家到现场勘察和证实该处是否系旧石器时代的居所。

年9月19日,由海军调派的考古研究船驶至洞穴上方,船上有蛙人、专家和海军扫雷人员。库斯奎与一名海底专家先潜入洞穴把挂着灯的标志线拉好,尔后他与库尔丹一起潜入洞穴尽头。当他俩冒出水面,扭亮强力泛光灯照亮洞壁四周时,景象完全与库斯奎所描述的情景与拍摄的照片一样。这时,库尔丹惊叹道:“我从未见到过这样的图画与美景!”鉴定工作进行了4天,并经实验室测定证明:马、野牛、山羊等壁画和雕刻,全都是旧石器时代的特征,是按照史前艺术的惯例绘制出来的。绘画的炭是用挪威松和黑松烧成的,这两种松原来在这一带沿岸生长着。显微镜观察还发现采回的泥土样本里含有当时地中海沿岸生长的赤杨和花粉的化石。专家们确认这个洞穴是古人类举行宗教仪式的圣所,洞内没有工具、箭头、兽骨等遗物,说明人类栖居在洞外,洞壁的画就像现代教堂中的圣像和十字架,供人瞻仰、膜拜而用,掌印可能是符号语言的一部分。

库斯奎这一海底洞穴壁画的发现震惊了世界,因为它证明了法国东南部地中海地区也有旧石器时代艺术。如今,这个被名命为“库斯奎洞”的洞穴已闻名于世。