樹之歌

發稿時間:2017/10/06
樹之歌
樹之歌
作者|大衛.喬治.哈思克
譯者|蕭寶森
出版社|商周出版
出版日期|2017/09/07

  你能夠想像理性冷硬的科學文章也可以很浪漫、很詩意嗎?美國生物學家哈思克便做到了。他不僅將生物知識解釋得生動有趣,字裡行間也洋溢著對天地萬物的熱情與關懷。市面上不乏與自然書寫相關的好書,若是時間有限或不知從何下手,不妨從哈思克的《森林祕境》與《樹之歌》讀起,相信會擁有愉悅的閱讀感受。

文章節錄

《樹之歌:生物學家對宇宙萬物的哲學思索》

  潮水從菜棕的根部後退時,在海灘上留下了一大片、一大片的泡沫。這些雲朵狀的泡沫鮮少高過人的膝蓋,但長度有時卻可以媲美一艘小船。這些泡沫的質地出奇的堅實,過了很久都不會消失。即便被風吹到好幾公尺以外的地方,它們也不會破掉。海灘上積了淺淺的一層水時,這些泡沫被風一吹,便會像蝸牛一般在光滑的水面上緩緩移動。我舀起一些泡沫,放在手心裡,但是當我拿著它們站起身來,成千上萬個泡泡就同時爆裂了,發出有如煎魚般「滋滋滋」的聲音,並散放出濃烈的海洋氣息,就像是你潛入一波迎面而來的大浪,頭部被浪花打溼時所聞到的那種味道。

  這些泡沫是由水藻和其他微生物遺體的碎屑所形成。這些水藻和微生物的細胞在翻滾的海水中破裂時,會釋放出各種蛋白質和脂肪。這些化學物質會改變水的表面張力,就像洗澡水裡的肥皂一樣。當風吹過水面時,就如同有一隻手在攪拌肥皂水,會產生許多泡沫。因此,這些海沫是海洋生物的遺跡,被風吹到了陸地上。海水不只是水,也是一個生物群落。海龜是其中比較醒目而有吸引力的一個成員,但牠並不能代表大多數的海洋生物。光是一滴海水,便包含了數十萬到數千萬個微生物細胞。

  這個生物群落就像吉貝樹樹冠或膠冷杉樹根的網絡一樣,只不過其中的成員不像陸地上的靜態生物那般受到各種限制。海洋中的微生物可以隨心所欲的往來,而且由於置身水中,它們的細胞不需要建立複雜的連結,就得以互相交換各種化學物質。在水的作用下,單一物種更進一步的融入群體,連它們的DNA都受到了影響。膠冷杉的根雖然會和周遭其他物種的DNA對話,但它們彼此仍保有屬於自己的基因。海洋中的微生物則更加互相依賴。

  在海洋中,每一種微生物都只負責執行一件特定的工作(如收集陽光,或將有機分子加以重組),而把大多數的其他工作交給整個群落來做。這些微生物的DNA都在演化的過程中被淘汰了,只留下執行特定工作的必要基因。其他一些攸關它們生存的工作,就交給別的微生物來做。海洋微生物之所以能夠如此「簡化」(淘汰它們體內執行一些必要工作的基因,轉而依賴所屬的群落),是因為它們都在同一個地方漂浮,因此它們的化學物質可以輕易的從一個細胞流到另外一個細胞內部。有些細胞不僅交換食物,還交換資訊。即便是在洶湧動盪的海水中,它們也能夠用分子來傳送訊號,表明它們的需要和身分,藉此和別的細胞交換特定的物質。許多細胞如果和所屬的群落分離,便會死亡,因為它們所擁有的DNA無法滿足自身的基本需求。

  因此,海洋微生物最小的可存活遺傳單元是它們的群落。這樣的安排可以讓網絡中的每一個成員專心做它最擅長的事情,因此效率很高。然而,一旦這些成員彼此間的溝通受到干擾,它們也很容易受到傷害。如果細胞之間的關係因為海面浮油、人造化學物質或海洋酸度的改變而斷裂,這個微生物群落就會發生變化。其影響所及不只是微生物本身而已,因為大氣和海洋的化學結構也取決於這些網絡:全球的光合作用有一半是由海洋微生物和浮游生物進行的。因此,海洋生物彼此之間的竊竊私語,會影響地球的空氣和水的化學狀態。

  目前,我們並不知道海洋的改變如何阻斷海洋微生物之間的訊息交流,因為科學家們一直到最近這十年才發現海洋微生物簡化基因並轉而依賴網絡的現象。不過,有幾項針對海洋所進行的長期性調查發現:在過去這一百年當中,浮游生物平均每年減少百分之一,許多地方的魚類數量也正急遽減少中。此外,海洋的化學性質也不斷變化。由於二氧化碳溶於水中,因此海洋的酸度不斷升高。此外,各式人造的新奇化學產品不斷流入海洋,漂浮在每一滴海水中。其中有些會干擾或阻斷人體細胞之間的溝通,因此可能也會對海洋中的微生物網絡造成同樣的影響。

  菜棕倒下之後,不到幾個小時,潮水就帶來了另一個新奇的玩意兒:一個白色的塑膠碎片。它嵌在菜棕重疊的葉片基部(在菜棕倒下之前,這裡曾是蜥蜴、青蛙和螞蟻的家)。除此之外,還有數以萬計的碎片散布在菜棕周遭的地面上。之前我們待在菜棕附近時,就經常可以聽到塑膠瓶子被風吹過海灘,以及塑膠片卡在樹枝間不停晃動的聲音。於是,我便和我的學生一起調查菜棕周遭這些被沖到岸上的海洋垃圾。我們採用的是標準長度的線性調查法;如果我們的取樣具有代表性,則在這座島上,每十公里長的海灘上就有將近五十萬個肉眼可見的塑膠碎片。由於我們調查的範圍僅限於沙灘表層,因此實際的數量很可能不止於此。在這些海洋垃圾中,小碎片的數量遠多於較大的碎片,其中有一半不到兩公分寬。科學家們在其他幾座海灘上所做的調查顯示:碎片愈小,數量愈多。因此,目前海洋中的情況是:浮游生物愈來愈少,「浮游塑膠」卻愈來愈多。

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