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[科考] (四)虾儿为什么这样红?

作者:宋宏 发布日期:2017-05-25 访问次数:160

2017年5月24日 晴

下午,ROV从海底带回了前几天放下去的生物诱捕网。神奇吧,前几天放在海底的东西居然还能找到,真是大海捞针!鲜红色的虾、桔黄色的大螃蟹让大家兴奋不已,纷纷来围观。

一直有个疑问:这么深的海底早就没有光了,为什么虾的颜色这么红(注意:是活虾,不是煮熟的)?为什么海胆是紫色的?

海底的颜色是浅灰色的,这些生物看起来异常显眼。对,就是显眼!为了让自己和背景区分开,被看到!可是,一千米深的海底,阳光是穿不透的,哪里来的光呢(如果没有光,那么鲜艳的红色有什么意义呢)?一个可能就是自己发光。以虾为例,如果自己发出红光,而且自己的身体也是红色的(捞上来的虾已经死了,但是在阳光下看起来鲜红无比,完全是反射太阳光的作用),能够对红光进行最大程度的反射,那么它在深海海底这个苍白的世界里绝对是惹眼的!同时,如果虾的眼睛对这种红光特别敏感,那么它就很容易被同类看到,靠这种方式告诉同类自己的存在,也可以警告别的动物它是不好惹的。

可惜,捞上来的虾已经死了(海底和海面压差太大了),不知道它是否能够自己发光,而且船上也没有光谱成像仪,不能对虾的颜色进行更细致的光谱分析,比如:虾表面的光谱反射率曲线是什么样子的?除了可见光波段,在红外或者紫外有没有反射?在短波长光源照射下,是否会发出荧光?

这些问题的答案现在还无从知晓,但我有几个想法:

1.能不能做一台千米水深的水下原位视频观测系统呢?利用诱捕网吸引深海生物(比如红虾),在不进行人工照明的情况下连续两到三天拍摄,看看诱捕网内是否有生物发光。大部分时间拍到的应该都是漆黑一片,但是一旦发光生物来了,也许就会出现星星点点的红光(或者别的颜色的光)。为了能够不时查看诱捕网内的情况,还要定时开灯拍一下诱捕网。这台观测系统暂且就叫“黑暗观察者”吧,英文名叫Dark observor。黑夜给了我黑色的眼睛,我要用它来寻找光明!

2.下次出海时要带一台光谱相机,一旦有深海生物上船,就在很多波段拍摄生物的光谱图像,不限于可见光,红外、紫外都要拍,而且要配上高显色性的光源和红外、紫外光源!这样就能够对生物体表面的反光特性和荧光特性有更细致和全面的了解。毕竟人眼只能看到波长在400nm-700nm范围内的可见光,对于波长小于400nm的紫外光和波长大于700nm红外光是看不到的;而且,人眼对于颜色的分辨能力有限,眼内的感光细胞(好像是杆体细胞吧)只能分辨红、绿、蓝三种颜色,对于更细致的颜色分辨就无能为力了。比如,人眼很难分辨出真花和假花、真树叶和假树叶、水和酒精,而光谱相机就可以!

借助光谱相机,我们可以看到很多人眼所看不到的东西。物体表面的光谱反射率是物体的“光谱指纹”。天文学家很多时候就在红外波段拍摄星空,我们平时所看到的很多炫酷的星云照片就是在红外波段拍的,只不过后期图像处理的时候加上了不同的颜色,让人眼看起来更加清楚、更加炫目博物馆也在用光谱相机对古董、字画拍照,建立其光谱图像数据库。有了光谱图像数据库,就能把古董字画的颜色逼真地复原出来,在不同媒体间(不同的显示器、打印机)进行无误差的颜色传递,而且能够准确模拟出不同照明条件下的色彩。

借用这个方法,如果能够拍摄深海生物(刚上船的样品,未经冷冻或者福尔马林浸泡,否则颜色就要发生变化)的光谱图像,建立其光谱图像数据库,那我们掌握的信息就更全面了,或许可以用于生物特性研究、海洋生物的搜索和识别、评价海洋环境对生物的影响等。不过,海洋生物学家会对这个感兴趣吗?

海底生物鲜艳的颜色真是个谜!有朝一日定要用水下光谱相机下来拍个仔细,探个究竟!

(写于2017年5月25号凌晨等待作业之时)

(宋宏)