探索海洋深处奇妙的生命和光

EdieWidder是世界上为数不多的到过海底的人之一。她是一位深海探险家，在众多发现中，她是第一个用相机捕捉到巨型乌贼的人。

Widder是海洋研究与保护协会的首席执行官兼资深科学家，她职业生涯的大部分时间都是深海生物学家，并且是生物发光研究领域的先驱——研究深海生物如何以及为何自己发光.

多年来，她创造了突破性的技术来捕捉前所未见的行为，并在海洋中发现了新物种。她写了一本关于她一生工作的书，“黑暗边缘之下：探索深海中的光与生命的回忆录”。

“当你乘坐潜水器进入海洋时，你首先注意到的是颜色是如何发生巨大变化的，”2006年麦克阿瑟奖学金获得者Widder说。

“它们从表面附近的蓝绿色变为越来越丰富的蓝色，直到你变成靛蓝，然后变成黑色，”她说。“你开始看到你周围这些蓝绿色闪光的火花。这对我来说是神奇的——所有这些生物发光是地球上生命的重要组成部分，因为它是我们海洋的重要组成部分，而且很少人们对此一无所知。”

TuftsNow与她谈论了她毕生的工作，与水下丰富多彩的生活面对面是什么感觉，以及她如何在气候灾难面前保持乐观。

TuftsNow：你第一次深海潜水和在深水中看到光的经历是什么?

我第一次使用潜水器潜水是穿着名为WASP的潜水服，这是在圣巴巴拉海峡进行的夜间潜水。我下降到800英尺并关掉灯，我被吹走了。后来当我被问到那里是什么样子时，我脱口而出，“就像七月四日一样”，当地一家报纸引用了这句话，为此我从同事那里拿了很多笑话。

事实上，它比七月四日更好，因为你不仅仅是从远处观看这场烟火表演，你就在它的中心。那是因为你做的每一个动作都会触发这些闪光和发光，火花看起来就像你把一根木头扔到篝火上一样。只有这些是冰冷的蓝色余烬。这令人叹为观止，而且能量很大。有很多动物这样做。

哪些动物具有生物发光能力?在您的书中，您谈到了能够发光的种类繁多的物种。

在我第一次乘船探险时，我们饲养了深海动物，因为我们有一张网可以让动物保持寒冷。如果你能让它们保持低温，有时你可以让它们存活一小段时间。

似乎我们提出的一切都变得光明了。世界上所有的海洋都是如此。大约75%的你用网养起来的动物——鱼、乌贼、虾、蠕虫、水母——会发光，它们这样做是为了帮助自己在黑暗的世界中生存。

它可以帮助他们找到食物，无论是使用内置手电筒还是发光的诱饵，比如海底总动员中那条看起来很吓人的鱼。他们还用它来吸引具有特殊闪光模式或特殊形状发光器官的配偶，并用于防御。例如，当乌贼或章鱼向捕食者的脸上喷射墨云时，它们可以将生物发光化学物质(称为萤光素和萤光素酶)喷射到捕食者的脸上，在捕食者游离时暂时使捕食者失明黑暗的。

他们中的许多人使用生物发光来伪装，从他们的腹部发出的光与仅向下的阳光的颜色和强度完全匹配。所以他们抹去了阴影，他们创造的轮廓是开阔海洋环境中大多数捕食者的搜索图像。这是一个完美的伪装。如果云层越过太阳并使阳光变暗，它们就会使生物发光变暗。他们就这么消失了。

多年来您在潜水中看到的最喜欢的生物之一是什么?

我们发现这是一种深海章鱼，它有发光的吸盘。这本身就是一个重大发现，但特别酷的是，当我们检查那些吸盘的发光器官时，我们发现吸盘正在变成发光器官。我们可以看到吸盘周围残留的肌肉环。这是进化的一个例子。

无论出于何种原因，它都被推出了开阔的深水环境，在那里它的吸盘不再能用来挂在东西上，但它们对交配很有用。他们会将双臂举过头顶以吸引配偶。“嘿，看我有什么。”他们开发了这种发光的能力。

人们认为深海只是广阔、空旷和黑暗，但你说它远非如此。

每立方米的海洋中都有动物，每立方米的海洋中也含有生物发光。可以说生物发光可能是地球上最常见的交流形式。有人会就此与我争论，但它仍然非常庞大。

当你18岁左右，还是塔夫茨大学的一名学生时，你接受了背部手术，最后住进了重症监护病房，濒临死亡。您能否谈谈这不仅如何改变了您对生活的看法，而且还如何将您学到的任何知识应用到您一生的工作中?

我在塔夫茨大学的一年级很艰难。在我的大学体检期间，他们发现我的背部骨折了。我以为每个人都有腰痛。我小时候显然从一棵树上跳了太多，我做了很多。

疼痛变得如此严重，我去做了脊柱融合手术。结果非常糟糕，我得了弥散性血管内凝血，这让我看起来到处都在出血。我的眼睛有些流血，所以我醒来时是瞎的，后来才逐渐恢复视力。这是一场巨大的斗争。

我从失去了年轻人那种一切皆有可能的乐观情绪中走出来。我意识到，任何事情都可能是坏事，也可能是好事，因此我开始一直寻找备选方案。如果事情进展不顺利，还有什么替代方案?这最终使我在我的职业生涯中受益匪浅。我还学会了如何很好地处理恐慌，这对我的一些潜水体验很有帮助。

我只是在想象在这个小小的潜水器里，在数百甚至数千英尺的水下，你怎么能不惊慌呢?你如何不患上超级幽闭恐惧症?

“我们生活在一个海洋星球上，”EdieWidder说。“如果你从太空看，地球表面71%的面积都被水覆盖。”在这里，乌贼在印度尼西亚蓝碧附近进行夜间潜水。图片来源：Shutterstock

在医院里教会我的一件事是如何重新集中注意力，让自己去想别的事情。能够拥有这种控制是必不可少的。这是我第一次下潜800英尺时的担忧之一。

这是一次非常短的潜水，因为它的全部意义在于心理测试。他们想找出谁会惊慌失措，因为幽闭恐惧症的反应很常见，尤其是穿着小潜水服的人。

我们对深海了解多少?探索了多少海洋?

如果你问人们我们探索了多少海洋，基于远程声纳测绘，他们通常会给你5%的数字。那是当水面的一艘船放下一条声纳并绘制海底形状图时，但只有大约100米的分辨率，大约是一个足球场。

当然，这样做你看不到任何生命。实际上，我们现在已经将该数字从5%增加到20%以上，我们的目标是进一步提高。但就访问深海看看那里有什么而言，这个数字接近0.05%。所以几乎没有。

你在深海生物方面取得了其他重大发现。我在新闻中看到了你第一次拍摄的巨型深海乌贼的作品。

巨型乌贼是这种传说中的生物，长期以来被称为海妖。我们知道它们确实存在，因为它们死后会漂浮。在自然栖息地拍摄一部电影成为自然历史电影摄影的圣杯。

如果这只巨型乌贼的触手完好无损，完全伸展开来，它就会有两层楼那么高——而且它们可以长到四层楼那么高。它会将颜色从青铜色变为拉丝铝色。它是如此壮观和令人敬畏。这就是这个生物——它是如此巨大，在它的自然栖息地从未见过。关于我们在探索我们自己的星球方面做得多么糟糕，您还有什么更好的例子呢?

我们了解海洋生物的主要方式是我们要么在船后拖网——我不敢相信你会说出任何其他如此依赖数千年古老技术的科学分支——或者我们使用潜水器和遥控装置下沉车辆，它们有明亮的灯光和嘈杂的推进器。

你是怎么想出一种在深海拍摄的新方法的?

我在潜水器里度过的所有时间里，我一直在想有多少动物就在我的灯光范围之外，可以看到我，但我看不见它们。

我开发了一个名为“海中之眼”的摄像头系统，这是一个隐形系统，可以在不打扰它们的情况下观察动物。我正在试验不同颜色的红光，它在海水中被吸收得非常快。我的灵感来自另一种我最喜欢的深海动物，红绿灯鱼，它具有非常不寻常的生物发光。

许多动物的眼睛下方都有这些内置的蓝色手电筒。而且大多数动物只能在深海中看到蓝光，因为这几乎是所能看到的全部。但是红绿灯鱼的眼睛下面也有一个红光器官，它们能看到红光。它必须在相当近的范围内，但它们可以偷偷靠近看不到它的动物。

当我第一次研究红绿灯鱼时，我发现它的光器官上有一个不寻常的过滤器，可以滤除所有较短的波长。我复制了我在海之眼上使用的照明系统上的那个过滤器，事实证明这是能够看到而不被看到的关键。

我还开发了一种模仿某些生物发光显示器的电子水母，事实证明它对乌贼非常有吸引力。2004年，我在墨西哥湾的一次探险中首次对其进行了测试。在我第一次开启该诱饵后仅86秒，我们就记录到了一条超过6英尺长的鱿鱼。它对科学来说是全新的——甚至不能归入任何已知的科学家族。

这就是为什么我最终在2012年受邀参加在日本海域捕猎巨型乌贼的原因，正是我的相机系统在自然栖息地捕捉到了巨型乌贼的第一张图像。

为什么研究海洋生物很重要?

我们生活在一个海洋星球上。我们一直都在听到这种说法，但我认为人们并没有真正了解它的范围。如果从太空看，地球表面71%的面积都被水覆盖。那只是表面积。

如果你考虑地球上的生存空间，即所谓的生物圈，陆地生存空间延伸到最高的树木和地表以下几英尺，但与海洋的体积相比，它是一个荒谬的薄层，平均深2.3英里。所以我们这个星球上的生存空间，99.5%都是海洋。

我们只是生活在这些我们称之为大陆的干燥小岛上，对生命机制的运作方式知之甚少。为了我们自己，我们必须认识到这个星球上最宝贵的资源不是石油或矿石;这是生活。我们正在以我们自己的潜在代价摧毁它。我们需要开始更多地了解地球是如何运作的。

我们在理解它之前就改变了它。这发生在世界各地的生态系统中。很多时候，科学直到崩溃才获得资金来研究任何一种生态系统。这时候，公众纷纷表示：“修好它，让它回到原来的样子。”如果我们从未将资金用于弄清楚它在健康时如何运作，我们怎么能做到这一点?

尽管关于我们海洋中的塑料、气候变化、变暖的水域有这么多令人沮丧的统计数据——你如何保持乐观?

我承认，保持乐观有时是一个挑战，但我认为我们这样做很重要。我喜欢电影《火星救援》的原因之一是因为作为一名探险家的格式塔意味着必须一遍又一遍地处理问题，危及生命的问题。你不放弃。您一直在解决问题并尝试找到解决方案。如果你找到足够多的解决方案，你就能生存下来。

这就是我们所处的情况。这一直是人类所处的情况。我们天生就是探险家——我们就是这样，我认为我们需要利用这一点。厄运和阴霾只会让人厌烦。

我们需要专注于我们的优势而不是我们的劣势。我们的优势一直在于探索：弄清楚世界是如何运转的;我们在哪里可以找到庇护所;什么食物可以安全食用;哪些动物是危险的;然后互相分享。这一直是我们生存的关键。我们必须延续这一传统，但要以更大的方式延续。