南極物語(yǔ)

位夢(mèng)華

地球上的生命世界從地理分布來(lái)看，是中間大、兩頭小，或者說中間密、兩頭稀，呈紡錘形。赤道地區(qū)的熱帶雨林植物繁茂、動(dòng)物多樣，無(wú)論是物種的豐富程度，還是單個(gè)物種的個(gè)體數(shù)量，都非常龐大，生命密度達(dá)到地球上的最大值。愈向兩極延伸，物種的數(shù)量愈少，生命的密度愈小。在南極中心地區(qū)，除了偶爾可以找到幾個(gè)細(xì)菌外，幾乎是一片死寂世界。

南極大陸的細(xì)菌

南極大陸嚴(yán)酷的自然條件不僅對(duì)較大生物的生存構(gòu)成嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而且對(duì)細(xì)菌這種微小生命的生存和繁衍也是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。南極大陸確實(shí)有細(xì)菌，不僅在氣候條件相對(duì)較好的沿海地區(qū)，而且在氣溫常年達(dá)零下六七十?dāng)z氏度的、沒有任何有機(jī)物質(zhì)的內(nèi)陸，每半升雪中仍能找到一個(gè)細(xì)菌。科學(xué)家認(rèn)為，南極大陸的孤立狀態(tài)比惡劣的氣候更加有效地抵制了細(xì)菌的傳播，使南極大陸的細(xì)菌密度比其他大陸要少得多。但是，通過大氣對(duì)流、海洋環(huán)流和生物遷徙等途徑，有些細(xì)菌仍然被傳播到了南極大陸。南極沿岸地區(qū)的一些細(xì)菌，特別是某些病菌，都是由人類帶過去的。

人類在自己原有的孤立、封閉的生存環(huán)境中，往往會(huì)適應(yīng)得很好，生活得很健康，但是，如果有外來(lái)者帶入新的細(xì)菌或病毒，就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。例如，夏威夷群島上的波利尼西亞人，世世代代居住在那里，過著世外桃源般的生活。可是航海者帶去了新的病毒和細(xì)菌，不僅使其人口大幅度減少，而且那里的水果和其他農(nóng)作物也受到了嚴(yán)重的影響。南極大陸也是如此，許多細(xì)菌和病毒都是人們從外界帶進(jìn)去的，一旦適應(yīng)了那里的氣候，它們就會(huì)大量地繁殖起來(lái)，從而給那里的生物造成致命的威脅。另外，有趣的是，人們發(fā)現(xiàn)南極大陸的細(xì)菌雖然耐得了嚴(yán)寒，但受不了高溫，當(dāng)溫度上升到十幾攝氏度時(shí)，它們就會(huì)紛紛死去。

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有些微生物能分泌出某種抗生物質(zhì)和抗冰凍物質(zhì)，從而使它們賴以生存的水質(zhì)發(fā)生某種變化，這更利于它們的生存和繁衍。科學(xué)家對(duì)南極大陸土壤中的微生物進(jìn)行研究，能夠?yàn)樘仗綔y(cè)提供有用的信息。例如，科學(xué)家在南極洲干谷和南極半島等地進(jìn)行了詳細(xì)的觀察和研究，了解了那些非常脆弱的微生物是如何適應(yīng)南極特定的艱苦環(huán)境和可怕的氣候的。利用這方面的知識(shí)，科學(xué)家設(shè)計(jì)出了用于太空探測(cè)的生命探測(cè)裝置，因?yàn)槟蠘O大陸原始的土壤和環(huán)境與月亮及火星表面有點(diǎn)類似。

南極大陸的植物

南極大陸溫度低、土壤少，水都結(jié)成了冰，唯一不缺的就是陽(yáng)光。雖然南極大陸有半年是暗無(wú)天日的極夜，但也有半年是連續(xù)照射的極晝。在這半年的極晝當(dāng)中，斜射的陽(yáng)光比較微弱，即使吸光效率最高的綠色植物，也只能用去照射到它身上的陽(yáng)光能量的5%，但這也完全滿足了植物生長(zhǎng)的需要。在這種奇特的環(huán)境里，生長(zhǎng)得最成功的是那些最原始的植物，如藻類、地衣和苔蘚。

生長(zhǎng)在南極大陸的藻類有350多種，只要提供地點(diǎn)讓它們生長(zhǎng)，即使環(huán)境艱苦、條件惡劣，這種微小的植物也能大量生長(zhǎng)，迅速擴(kuò)散，給單調(diào)的南極大陸鋪上一層鮮艷的色彩。實(shí)際上，除了南極半島最北端有兩三種很可能是候鳥帶來(lái)的開花植物外，南極大陸只有稀少的地衣和苔蘚，而且生長(zhǎng)得極為緩慢。據(jù)觀察，南極地衣在一年當(dāng)中，或許只有一天的活躍生長(zhǎng)期。即使那些個(gè)體最大、生長(zhǎng)最快的地衣，每100年也才能生長(zhǎng)1毫米。因此，在南極大陸，一塊半徑只有130毫米的地衣，有可能就是這里最古老的植物。

地衣并不是一種單一的植物，而是藻類與真菌的共生體。藻類能進(jìn)行光合作用，真菌不僅能把虛弱的藻類細(xì)胞牢牢地固定在巖石上，而且它的須根還可以吸取水分以供給藻類生長(zhǎng)。這樣，藻類就可以比它“單打獨(dú)斗”時(shí)獲得更多的水分。不僅如此，有些真菌還能分泌出某種物質(zhì)溶解巖石，從而釋放出地衣生長(zhǎng)需要的無(wú)機(jī)物。就這樣，藻類和真菌緊密結(jié)合，互有所需，構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的聯(lián)合體，這就是地衣。

雖然地衣只是兩種弱小生命的聯(lián)合體，但它具有極為頑強(qiáng)的生命力。有一塊在大英博物館里陳列了15年的地衣標(biāo)本，偶然沾了一點(diǎn)水，居然又生長(zhǎng)起來(lái)！在實(shí)驗(yàn)室里，生物學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn)，即使在零下198℃的超低溫條件下，南極地衣也能夠生存。因此，地衣恐怕也是地球上最為耐寒的植物了。在離南極點(diǎn)483千米的一些山峰上，人們發(fā)現(xiàn)了生長(zhǎng)得很好的地衣，也就是說，地衣是地球上生長(zhǎng)得最靠南的植物。

苔蘚沒有地衣那么頑強(qiáng)的生命力，它只有在由地衣形成的薄薄的土壤上才能生長(zhǎng)。但苔蘚也有它的驚人之處——隆冬季節(jié)，它們往往變得極其干燥、脆弱，一碰就碎，但稍有溫暖的氣息和水分，它們立刻變得柔軟，煥發(fā)出一片綠色，呈現(xiàn)出生機(jī)，這在幾乎看不到生命跡象的南極大陸，顯得尤為突出，極為寶貴。

總而言之，南極大陸的植物實(shí)在是少得可憐。我們知道，在其他大陸，豐富的植物直接或間接地為動(dòng)物提供了足夠的食物。但是在南極，這種極度貧乏的植物數(shù)量不可能為較多的動(dòng)物提供營(yíng)養(yǎng)。也許正因?yàn)槿绱?，南極大陸上也就沒有什么動(dòng)物。而那些棲息在南極大陸邊緣地區(qū)的海鳥、企鵝和海豹，都是以海洋生物為食的。

南極大陸最大的昆蟲

海洋中最大的動(dòng)物是藍(lán)鯨，陸地上最大的動(dòng)物是大象，南極大陸上最大的昆蟲是什么呢？是一種只有12毫米長(zhǎng)、沒有翅膀的蚊子。

世界上的動(dòng)物共有100多萬(wàn)種，其中90%是昆蟲。但是，在南極圈以南的整個(gè)地區(qū)，包括海洋生物在內(nèi)，動(dòng)物種類不到70種，其中昆蟲種類只有44種，多為鳥類和海獸身上的寄生蟲。南極大陸最大的昆蟲是身長(zhǎng)12毫米、沒有翅膀的蚊子。另外，還有螨蟲、跳蟲、輪蟲和扁蟲等。與這樣一個(gè)廣袤的地區(qū)相比，昆蟲的種類實(shí)在是少得可憐。它們多以地衣、苔蘚和藻類為食，共同構(gòu)成了南極大陸脆弱的生物鏈和食物鏈。

南極昆蟲的品種雖少，但每一種昆蟲的數(shù)量多得驚人，主要是扁虱、小蟲和螨類。這些小小的昆蟲都有非凡的耐寒能力，一年有300多天都在睡眠之中，身體處于冰凍狀態(tài)，只有兩個(gè)月左右的時(shí)間可以解凍。一旦蘇醒過來(lái)，它們便開始緊張地覓食和進(jìn)行社交活動(dòng)，以便抓緊時(shí)間繁衍生息，傳播基因。

只有在南極半島的水塘中，才能找到南極大陸最大的昆蟲，即那種只有12毫米長(zhǎng)的無(wú)翅膀的蚊子，它們?cè)谒刑鴣?lái)跳去。生物學(xué)家之所以對(duì)這種昆蟲特別感興趣，不僅僅因?yàn)樗悄蠘O大陸最大的昆蟲，而且還在于人們?cè)谀厦乐抟舶l(fā)現(xiàn)了類似的昆蟲。科學(xué)家希望通過比較，更多地了解動(dòng)物是怎樣從一個(gè)地方向另一個(gè)地方遷徙和擴(kuò)散的。而且，通過對(duì)不同大陸間類似昆蟲的研究，可以了解到動(dòng)物在代代相傳的過程中，是怎樣從一種形態(tài)演變成另外一種形態(tài)的。

在南極大陸最偏僻的東部大冰蓋下，有一個(gè)沃斯托克湖，深度超過500米，至今已經(jīng)有100萬(wàn)年的歷史。由于終年不見陽(yáng)光，又處于極厚的冰川之下，其生態(tài)系統(tǒng)完全與世隔絕。就在這樣的湖水里，仍然有細(xì)菌和真菌的存在。值得注意的是，這里的自然狀態(tài)與木星的2號(hào)衛(wèi)星和4號(hào)衛(wèi)星上的狀況極為相似。在木星的這兩個(gè)衛(wèi)星上，都有極厚的大冰蓋，下面很深處可能還有海洋。因此有人猜測(cè)：既然在沃斯托克湖里有生命的存在，是不是預(yù)示著在木星的2號(hào)衛(wèi)星和4號(hào)衛(wèi)星上，可能也會(huì)有類似的生命？

南極大陸最具代表性的生態(tài)群落，是在一個(gè)干谷里被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。那里巖石裸露，沒有冰雪，干燥又寒冷，完全處于原始狀態(tài)，憑眼睛看去，似乎毫無(wú)生命的跡象。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在其干涸的河床里，生存著20多種光合細(xì)菌、相當(dāng)數(shù)量的藻類和一些依靠它們生存的微小的無(wú)脊椎動(dòng)物，如輪蟲、螨蟲和跳蟲等。具有光合作用的細(xì)菌和藻類，相當(dāng)于植物，是初級(jí)生命體，為那些微小的無(wú)脊椎動(dòng)物提供了食物。在這種簡(jiǎn)單的食物鏈頂端，有4種線蟲，它們分食著不同的動(dòng)物和植物。在這個(gè)微觀而脆弱的生態(tài)系統(tǒng)中，螨蟲和跳蟲是最大的動(dòng)物，相當(dāng)于森林和草原中的老虎和獅子。干谷里的自然狀況與火星表面極為相似。因此，科學(xué)家在這里流連忘返，在土壤和巖石里尋找著生命的痕跡。他們由此推測(cè)，火星上可能存在著生命。

（余娟摘自中國(guó)大百科全書出版社《兩極生態(tài)隨想》一書，GettyImages供圖）