海獅之死，科學(xué)家接力25年追兇

1998年5月，美國舊金山的海獅們失去了往年快活的狀態(tài)，而是一個一個趴在沙灘上，渾身打顫，不住痙攣，像是生病或者中毒。痙攣后的海獅接連死亡，引起了人們的恐慌?？茖W(xué)家們也很疑惑，海獅為什么會痙攣，為什么會死亡呢？

經(jīng)過多年的調(diào)查研究，科學(xué)家們終于發(fā)現(xiàn)海獅死亡的秘密，并在不久前披露了真相。

海獅死亡

1989年，美國舊金山發(fā)生了里氏6.9級地震。地震發(fā)生后，舊金山近海的鯖魚密度大大增加。當(dāng)?shù)厝朔浅８吲d，因為只要到海邊，一網(wǎng)下去就能捕上來很多魚。海獅也跟著鯖魚來到了39號碼頭。因為對海獅來說，把碼頭作為覓食基地非常方便。

漸漸地，海獅們成群結(jié)隊地來到39號碼頭，在這里捕食、休憩。它們喜歡在碼頭上玩耍。它們玩得高興，人們卻如臨大敵。這些巨大的海獅，一不小心就會撞壞漁船。它們密集地在碼頭上生活，許多漁船根本不能入港。

每天都有漁民在碼頭管理處大鬧：“這些海獅能要了我們的命，它跟我們搶魚，還撞我們的船，占我們的地方，我們想卸貨都沒辦法?！惫芾硖幹缓迷诖a頭上設(shè)置圍欄和噴水器。但是海獅對此并不在意，它們甚至把噴水器當(dāng)作玩具，在噴出的水里玩來玩去。這些阻礙絲毫沒有動搖海獅們霸占此地的決心。

漁民和海獅不斷為了爭地盤起摩擦，但是漁民拿海獅也沒有辦法。1972年美國《聯(lián)邦保護海洋哺乳動物法案》開始實施，海獅成為受保護的動物，人們必須保護它。

在此后30年里，除了個別年份的繁殖季節(jié)外，幾乎每天都有幾百頭海獅盤踞于此，最巔峰的時期甚至有1700頭海獅擁擠在狹小的船塢水道里，以至于停泊在此的游船都被壓壞了。當(dāng)?shù)貪O民苦不堪言，每年都會跑到州政府抗議。

政府無奈之下，只好提出開辟新的碼頭，讓39號碼頭的船只挪往它處。船只都離開了，海獅的活動空間更大了，它們肆無忌憚地在碼頭上休憩、捕食。管理部門還專門為它們鋪設(shè)了漂浮在水面的木制休息臺。此后，聚集在這里的海獅逐漸成為舊金山39號碼頭的美景，吸引了大量游客前來參觀。

1998年5月，碼頭的工人發(fā)現(xiàn)海獅在海濱道路上跌跌撞撞地爬行且顯得迷茫，它們的記憶和平衡感似乎消失了。它們似乎集體生病或者中毒了。

工人們急忙聯(lián)系海洋生物管理委員會，讓他們派人來處理。海洋生物管理委員會的工作人員趕到碼頭時，一部分痙攣的海獅已經(jīng)死亡，而另一部分也奄奄一息、瀕臨死亡。最可怕的是，有的海獅還出現(xiàn)了攻擊人的情況。

這種離奇的死亡很快在海獅種群中散布開來，海獅的尸體遍布碼頭。管理委員會的工作人員從沒見過這么多海獅離奇集體死亡，只能求助海洋生物學(xué)家埃爾森。

埃爾森立刻帶著研究團隊到現(xiàn)場察看具體情況。他對當(dāng)?shù)氐墓ぷ魅藛T說：“處理海獅的難度很大。我需要一輛大型卡車和多名工作人員來運送它們，甚至可能還需要一個擔(dān)架。如果海獅死于禽流感，那就屬于緊急情況。但我們認(rèn)為當(dāng)前并非這種情況?！?粗略地檢查后，埃爾森表示：“雖然一部分海獅死亡屬于正常現(xiàn)象，但這一次死亡的卻是通常不會受到影響的成年海獅。這些海獅在死亡前發(fā)生了痙攣。這表明可能是疾病導(dǎo)致了死亡，而不是缺少獵物。這次的事情一定不簡單?！?/p>

埃爾森和他的團隊將帶回的海獅尸體解剖。在兩位獸醫(yī)學(xué)家的指導(dǎo)下，埃爾森和他的團隊學(xué)會了如何拔掉海獅的胡須（便于檢測水中的污染物），剪下海獅鰭（用來破譯遺傳學(xué)信息）并提取大腦（查找可能預(yù)示病變的器質(zhì)損傷）。

埃爾森等人早已備好福爾馬林，并戴上了長及肘部的手套，準(zhǔn)備從海獅尸體上收集證據(jù)。他們劃開第一只海獅的皮膚，剝離脂肪和肌肉。他們?nèi)讨鴲撼?，對海獅的肺、肝、胃、心臟進行采樣。他們做了很多實驗，分析了死去海獅的運動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)等，但是并沒有發(fā)現(xiàn)任何異常。

調(diào)查陷入了僵局，埃爾森多次和其他海洋生物學(xué)專家舉行電話會議，共同梳理調(diào)查的線索。有專家提出：“我們現(xiàn)在只對比了沒有痙攣的海獅和痙攣之后死亡的海獅，以及痙攣之后沒有死亡的海獅和痙攣之后死亡的海獅，沒有對比沒有痙攣的海獅和痙攣之后沒有死亡的海獅。也許我們應(yīng)該把這個作為新的研究方向?！?/p>

經(jīng)過討論后，埃爾森決定進行此類對比實驗，他將它們放到了核磁掃描儀下，進行高清的三維研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，痙攣之后沒有死亡的海獅和沒有痙攣的海獅相比海馬體偏小，也就是痙攣之后海獅的海馬體萎縮受損。

海馬體是哺乳動物腦中形如海馬的一個器官，它負(fù)責(zé)的是空間記憶和定位功能。海馬體受損的海獅會出現(xiàn)記憶減退，傷害人類，甚至死亡的情況。

謎團不斷

埃爾森等海洋生物學(xué)家始終不明白海獅的海馬體為什么會受損。他在全球范圍內(nèi)發(fā)布求救信息，希望獲得其他領(lǐng)域科學(xué)家的幫助?？墒撬那笾恢睕]有得到確切的回應(yīng)。尋找海獅海馬體受損的原因成為壓在埃爾森心頭的一塊大石。

直到2008年，毒素專家查理聯(lián)系埃爾森，告知他海洋中有一種幽靈毒素，叫軟骨藻酸，它時常存在于肉眼看不見的藻類中，如擬菱形藻。這種毒素一旦攝入量過多，必然會造成痙攣、癲癇，迷失方向，甚至是死亡。

查理建議道：“軟骨藻酸通常存在于海獅的胃液、糞便和尿液中，但它在海獅死后很快就會被排出體外，你要解剖新鮮死亡的海獅來證明海獅體內(nèi)有軟骨藻酸。”

埃爾森又等了很多天，才找到兩只因海馬體受損死亡，并且死亡時間不久的海獅進行解剖，終于發(fā)現(xiàn)這只海獅體內(nèi)確實有軟骨藻酸。

雖然有了調(diào)查方向，埃爾森依然覺得迷茫。他懷疑這種毒素并不能傷害海獅，因為海藻并不是海獅的食物，兩者之間幾乎毫無聯(lián)系。查理卻堅持說：“海藻和海獅之間一定有我們看不見的聯(lián)系，但是到底是什么把它們聯(lián)系起來的，還需要你們海洋生物學(xué)家來探究?！?/p>

埃爾森認(rèn)為，最有可能的還是海獅的食物中有以海藻為食的魚類。但是，海獅一年當(dāng)中吃的魚的種類很多，必須縮小研究的范圍，否則無異于大海撈針。

埃爾森連續(xù)很長時間都不知道應(yīng)該以什么作為標(biāo)準(zhǔn)來判定最該關(guān)注的魚類。最終他決定先從海獅死之前的季節(jié)，也就是冬季和春季，海洋中最多的魚類開始調(diào)查。埃爾森找到曾經(jīng)的大學(xué)同學(xué)魚類專家克里斯蒂，希望得到幫助。

克里斯蒂告訴埃爾森有一種魚叫鳀魚，它們常年大規(guī)模分布于北美的太平洋沿岸，尤其是冬天和春天，它們在這里繁殖和生活?，F(xiàn)在只需要再證實海獅吃鳀魚，鳀魚吃海藻，這個證據(jù)鏈就能夠閉環(huán)了。

埃爾森和隊員們著手調(diào)查發(fā)現(xiàn)，海獅確實在春季時以大量的鳀魚為食，不僅在死亡海獅體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了鳀魚的魚骨，在普通的正常海獅體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了大量鳀魚的殘留。

而且鳀魚是一種濾食性的魚類，它從海洋中吸入海水，然后把海水里微型的生物全部用來給自己提供能量。也就是說，只要海水中有藻類，藻類當(dāng)中含有毒素，那必然會被鳀魚吸收。

一環(huán)扣一環(huán)，海獅中毒的謎團似乎徹底解開了。埃爾森只要證明鳀魚體內(nèi)有毒素，并且攜帶毒素的鳀魚能夠毒死海獅就夠了。誰都沒想到，這看似簡單的事情，卻非常復(fù)雜。

埃爾森給鳀魚注射了一針軟骨藻酸，注射之后，鳀魚全都開始痙攣，然后接二連三的死去。這就說明，鳀魚體內(nèi)有毒素后也會異常死亡，海獅并不會吃已經(jīng)死去的鳀魚。他們之前的設(shè)想又被推翻了。

當(dāng)埃爾森復(fù)盤整個事件時，突然想到這種實驗方法不對，鳀魚日常吸收軟骨藻酸不可能是被注射的，而是逐漸食入的。

于是，埃爾森改變方式，給鳀魚喂食軟骨藻酸。蹊蹺的是，埃爾森發(fā)現(xiàn)通過喂食的方式，無論劑量有多大，鳀魚就是不中毒。為了確認(rèn)鳀魚體內(nèi)到底有沒有毒素，埃爾森只好對鳀魚進行了解剖，結(jié)果讓他異常興奮，鳀魚的肝臟和胰臟中富集了軟骨藻酸毒素。

也就是說鳀魚能夠?qū)Χ舅禺a(chǎn)生生物濃縮（指生物從周圍環(huán)境中蓄積某種元素或難分解化合物，使生物體內(nèi)該物質(zhì)的濃度超過環(huán)境中該物質(zhì)濃度的現(xiàn)象?？梢院唵蔚乩斫鉃?，鳀魚吃了有毒的海藻后，毒素不斷在鳀魚體內(nèi)堆積，造成鳀魚體內(nèi)的毒素含量非常高），自己不受影響，但是它身體是攜帶毒素的。進一步可以說明如果鳀魚吃的海藻中含有軟骨藻酸這種毒素，必然會被鳀魚吸收，繼而在肝臟和胰臟內(nèi)攜帶。

而海獅天天吃鳀魚，每天吃的數(shù)量還非常多。鳀魚體內(nèi)的毒素也不斷在海獅體內(nèi)堆積。由于軟骨藻酸代謝非常慢，海獅體內(nèi)的毒素達到一定的程度后，海獅自然會中毒甚至死亡。

得出這個結(jié)論后，埃爾森等人迫不及待地在2015年12月的《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章，詳細(xì)地講述了他們的調(diào)研過程和最終結(jié)果。埃爾森等科學(xué)家整整用了17年才找到罪魁禍?zhǔn)?，但是這只是一種理論推測，環(huán)境中是否含有毒素，還需要毒素專家證實。事情轉(zhuǎn)了一個圈又到了毒素專家查理手里。

揭開真相

查理也不知道怎么解開這個謎題。因為軟骨藻酸被稱為幽靈毒素，誰也無法預(yù)料它什么時候出現(xiàn)，它的出現(xiàn)又和什么因素有關(guān)。埃爾森堅持認(rèn)為，軟骨藻酸出現(xiàn)肯定是環(huán)境中某個因素造成的。這個因素是什么，還需要大家通力合作，才能把它找出來。

于是，他們就找了實驗化學(xué)鍵分析自然界中發(fā)現(xiàn)的和人工合成的大概幾千萬種物質(zhì)。實驗結(jié)束后，科學(xué)家們終于證實毒素和氮元素有關(guān)，也就是和海水中的總氮含量有關(guān)，無論這種氮元素是以硝酸鹽形式，以銨鹽形式還是以尿素的形式存在于海水中。當(dāng)海水光照條件特別好，海洋中氮含量略微增加時，軟骨藻酸的含量就會驟然增加。

埃爾森等人又把這個結(jié)果公之于眾。但是他們依然沒有弄明白氮元素到底是哪里來的。埃爾森知道，自然界中可以產(chǎn)生氮元素，比如動物代謝等活動都會產(chǎn)生尿素。如果是自然界中產(chǎn)生的尿素造成氮元素增加，那么軟骨藻酸這種毒素在藻類當(dāng)中肯定有周期性的變化。

埃爾森在和查理、克里斯蒂的電話會議中提到：“如果是自然界中產(chǎn)生的氮元素影響了軟骨藻酸的出現(xiàn)，我們就能找到軟骨藻酸出現(xiàn)的規(guī)律，但是現(xiàn)在看來，這個是完全沒有規(guī)律的。一定有一個突發(fā)因素，導(dǎo)致了氮元素量的增加，也許是人類活動，也許是其他原因。想要解開這個謎題，我們還需要不斷調(diào)查?！?/p>

埃爾森再次在全球范圍內(nèi)求助所有專業(yè)的科學(xué)家，希望大家能夠給予各自專業(yè)上的幫助。氣象學(xué)家了解了整個過程后提出：“也許是厄爾尼諾造成的！”厄爾尼諾現(xiàn)象是一種異常氣候現(xiàn)象的名詞，主要指太平洋東部和中部的熱帶海洋的海水溫度持續(xù)變暖，使整個世界氣候模式發(fā)生變化。

1997年10月，北半球發(fā)生了非常嚴(yán)重的厄爾尼諾現(xiàn)象，造成海水的溫度增高，海水溫度增高又導(dǎo)致陸地降水增加。離舊金山海邊不遠(yuǎn)處就是加州最大的糧食種植區(qū)域。落基山脈和大蘇爾山把糧食種植區(qū)夾在中間，大水直接從落基山脈傾瀉而下，沖刷加州廣袤的農(nóng)業(yè)區(qū)。

糧食作物上附著的氮肥就被雨水沖刷后帶進了大海里。氮肥溶解到了雨水中，變成了含氮廢水注入了大海，致使海水中的氮含量驟然增加。氣象學(xué)家的說法引起了科學(xué)家們的廣泛討論，地質(zhì)學(xué)家又提出了新的內(nèi)容。

北美太平洋沿岸有一個從北極往赤道方向遷移的巨大洋流。而在加州附近的海域有一個1500米深的大海溝，洋流在這里流過時，底部的海水和上面的海水產(chǎn)生交換，把海洋底部的礦物質(zhì)帶到了海水表面，造成此處的藻類非常繁茂。

埃爾森認(rèn)為：“所有這些因素可能結(jié)合在一起打開了一扇門，比如有害藻類暴發(fā)并影響海洋微生物。”

整個鏈條串聯(lián)起來就是厄爾尼諾現(xiàn)象使得加州發(fā)生了大洪水，大洪水?dāng)y帶著氮肥變成了含氮廢水，直接沖入海灣，使得藻類帶有了毒素。鳀魚吃了帶有毒素的海藻，產(chǎn)生了生物濃縮，海獅又吃了攜帶毒素的鳀魚，最終中毒身亡。

這個結(jié)論一經(jīng)得出，美國就發(fā)出了全球懸賞令，把含氮廢水處理了，努力還海獅一片干凈清潔的生存環(huán)境。

不過，近年來，軟骨藻酸依然在作怪。2023年6月，加州沿海擬菱形藻暴發(fā)性增殖所產(chǎn)生的赤潮情況尤為嚴(yán)重，數(shù)以百計海獅、海豚等海洋動物中毒死亡，引發(fā)擔(dān)憂。自2024年7月26日以來，加州圣巴巴拉、文圖拉等縣沿海每天都有海獅患病報告。調(diào)查顯示，這些海獅有軟骨藻酸中毒的跡象。

美國海峽群島海洋和野生動物研究所也表示，在加利福尼亞州沿海發(fā)現(xiàn)不少海獅“病怏怏的”，種種跡象表明，它們很可能因有毒浮游藻類暴發(fā)而遭殃。

藻類攜帶的幽靈毒素能夠毒死海獅。科學(xué)家們抽絲剝繭解開謎題，用了26年?？茖W(xué)是一個漫長的求真過程，它需要大膽地假設(shè)，更需要小心地求證。而且在探索時，時常會到達自己的知識構(gòu)架之外，達到感知之外的邊界，所以就需要科學(xué)家們通力合作去發(fā)現(xiàn)事情的真相。

編"輯/葉正正