Edith Widder 談奇異美妙的生物發光體世界

Edith Widder: The weird, wonderful world of bioluminescence

在深而黑暗的海洋中,許多海洋生物自行製造光,用於狩獵、交配和自衛。生物發光專家Edith Widder是第一個拍攝這閃閃發光世界的人。在TED2011演講中,她將一些會發光的朋友帶上講台,並展示更令人驚嘆的海底發光生物影片。

講者介紹

譯者介紹

翻譯人員洪曉慧

繁體編輯朱學恒、洪曉慧

簡體編輯朱學恒、洪曉慧

檔案後製處理洪曉慧、謝旻均


Edith Widder 談奇異美妙的生物發光體世界

  • 我想帶你們進行一趟前往外星世界的旅程,這不是一趟需要旅行幾光年的旅程,而是到一個由光所定義的地方。

    這是一個鮮為人知的事實,我們海洋中大多數的動物都會製造光,我職業生涯大部份時間都在研究這個所謂生物發光的現象,我研究這個是因為我認為瞭解這一點,對於瞭解大多數發光生物生存的海域中那些生命相當重要,我還把它當成一種工具,用來觀察及追蹤污染物,但主要是因為我為它著迷。自從我第一次坐深水潛艇潛下水面,當我下到海底,關了燈,看到這個像煙火秀一般的景像時,我成了一個生物發光迷。但當我從潛水旅程返回,並試著用文字分享這些經驗時,文字卻完全無法勝任這個任務,我需要以某種直接的方式分享這些經驗。我第一次想到這個方法,是在這個叫做Deep Rover的單人小潛艇中。

    在下一段影片剪輯中,你們將會看到我們如何激發這個生物光,你們看到的第一個東西是大約一公尺寬的橫向螢幕。

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  • (影片)旁白:在潛艇前方,一個篩網將與深海中的軟體生物接觸,當潛艇的燈關掉時,有可能看見牠們的生物光,當牠們碰撞這個篩網時就會發光,這是第一次拍攝到這種生物光。

    Edith Widder:我用一台增強型攝影機拍攝到這個,它的解析度跟人眼完全適應黑暗時差不多,這表示,如果你用一台潛艇潛入水中,這是你真正會看到的東西,但為了試著向你們證明這個事實,我帶了一些具生物發光性的浮游生物,這在現場示範中無疑是個魯莽的嘗試。

    (笑聲)

    所以,如果我們將燈光調暗,讓這裡盡可能黑暗,我帶了一個燒杯,裡面裝著具生物發光性的浮游生物,你會注意到,現在沒有光從牠們身上發出,或者是因為牠們已經死了。(笑聲)或是因為我需要以某種方式激發牠們,讓你們看看生物光真正的樣子。

    (驚嘆聲)

    哎呀,抱歉。

    (笑聲)我大多時間都是在黑暗中工作,我已經習慣了。好的。

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  • 這個光來自於具生物發光性的鞭毛藻,一種單細胞藻類。那麼,為什麼一個單細胞藻類需要能夠發光?嗯,用來保衛自己避開獵食者,這個閃光就像求救信號,就是所謂的生物發光警報器,就像汽車或房屋的警報器,這意味著將不必要的注意力投射到入侵者身上,因此不是導致牠被獵捕就是將牠嚇走。

    還有許多動物都使用這個伎倆,例如這隻黑色的龍魚,牠眼睛下方有一個發光器官,下巴有一根觸鬚,它還有許多你看不見的發光器官,但一分鐘後就會在影片中看到,因此,我們必須在潛艇中相當長一段時間來追逐牠,因為這種魚的最高速度是一節,就是這台潛艇的最高速度,但這是值得的,因為我們用一種特殊捕獲裝置抓到了牠,把牠帶到船上的實驗室,然後這隻魚身上所有的燈都亮了,真是令人難以置信,眼睛下的發光器官閃爍著,下巴的觸鬚閃爍著,腹部的發光器官閃爍著,鰭也亮了起來,這是一個求救信號,目的是引人注意。這相當驚人,你通常沒機會看到這個,因為當我們將牠捕進網中時已耗盡這個生物光。

    還有其他可以用光保護自己的方法,例如,這隻蝦將牠生物光的化學物質釋放到水中,就像烏賊或章魚釋放墨水雲霧一樣,讓獵食者看不見,或分散牠的注意力。這隻小烏賊被稱為火焰射手,因為牠具有這種能力,這或許看起來像一道美味佳餚,或是有翅膀的豬頭。(笑聲)但如果牠被攻擊,會放出一連串的光,事實上,是一連串的光子魚雷,我差點來不及將燈熄滅,你們可以看見那大量的光擊中螢幕斷面,然後持續發光,實在相當驚人。

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  • 所以,在廣闊的海洋中有許多動物,其中有很多能製造光,我們對牠們大多數都算相當瞭解,為什麼?牠們用光來尋找食物、吸引配偶、抵禦天敵,但當你潛下海底時,這就是事物變得相當奇怪的地方。這些動物當中的一些,或許是你在《阿凡達》中看到那些生物的靈感來源,但你不須前往潘朵拉星球看牠們,牠們是像這樣的東西。

    這是一欉金珊瑚,生長速度非常緩慢,事實上,一般認為其中有一些大約是3000歲,這是應該禁止水底拖網的一個原因。另一個原因是,這個神奇的珊瑚欉會發光,,所以,如果你從它身上刷過去,你刷過的任何地方都會發出這個閃爍的藍綠光,真是美極了,你會看到像這樣的景像,看起來就像Seuss博士書中的東西,只是各式各樣的生物全都附在這東西上。這是捕蠅草海葵,如果你戳它,它會縮回觸角,但如果你一直戳它,它會開始發光。事實上,這最後看起來會像一個星系,它變成一串串的光源,或許是某種形式的防禦。

    還有會發光的海星,這是陽燧足,會發出帶狀的光,隨著牠們的手臂起舞。這看起來像植物,但事實上牠是一種動物,藉著在牠柄的底端吹出一個氣球而將自己固定在沙中,因此,它事實上可以在非常強勁的水流固定自己,如你們在這裡看到的,但如果我們很輕柔地採下牠,帶回實驗室,只要擠壓柄的底端,就會發出這種光,從莖中傳播到羽狀部份,一路改變顏色,從綠色變成藍色,這個上色和聲音效果是為了你們的觀賞樂趣而添加的。(笑聲)但我們不知道它為什麼會這樣。

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  • 這是另一個,也是一種海筆(海鰓),上面有隻陽燧足搭便車,這是一支綠色光劍,就像你們剛剛看到的那個,它能夠產生這些帶狀的光,因此,如果我擠牠的基部,光帶會從基部跑向尖端,如果我擠尖端,它們會從尖端跑向基部,那麼,你認為如果擠中間會發生什麼事?我對這在你們的理論中是怎麼回事很感興趣。

    (笑聲)

    所以這是一個深海中的光語言,我們正開始瞭解它,我們正著手進行的一個方法是,我們仿造出很多像這樣的顯示器,我用的是一種光學誘導裝置,我們叫它電子水母,這只是個藍色LED,我們可以用程式做出不同類型的顯示,我們用一種我所開發的,名叫海中之眼的攝影系統來觀察,使用大部分動物無法看見的遠紅外光,所以它不會造成干擾,所以,我只是想向你們展示我們從深海動物身上引發的一些反應。

    攝影機是黑白的,非高解析度,你在畫面上看到的是一個誘餌盒,裝著一些-類似海中蟑螂的東西,裡面裝滿等足類動物,前方的是電子水母,當它開始閃爍時,只有其中一個LED閃爍的非常快,但一旦它開始閃爍它看起來會很大,因為它在攝影機上會散開。我要你們看這裡,這裡有某種小東西做出回應,我們正跟某種東西談話,它基本上看起來像一小串珍珠,事實上是三串珍珠,發出的光相當一致,這是在巴哈馬約2000呎深的海中,基本上這裡成了一個聊天室,因為它一旦開始,每個人都說起話來,我認為這事實上是一隻蝦,正將它的生物光化學物質釋放到水中,但酷的是,我們正在跟它交談,我們不知道我們在說什麼,我個人認為這是某種情色的話題。

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  • 最後,我想給你們看一些我們用世界上第一台深海攝影機拍下來的反應,我們去年在Monterrey峽谷裝設了它,我們才剛開始分析這所有的數據。首先這裡有一個光源,就像生物發光性細菌,它是一種光學誘餌,這是海底的腐肉,因此,這個清道夫進來了,這是一隻巨大的六鰓鯊,我不能肯定的說是這個光源將它引來,因為這裡有誘餌,但如果牠一直追蹤這個發出的氣味,牠會從另一個方向游過來,而它事實上似乎試圖吃了這個電子水母,這是一隻12呎長的巨大六鰓鯊。

    好,這是下一部攝影機拍的影片,所用的是這個風車般轉動的顯示光,這是一個防盜警報器,這是一隻洪堡魷魚,一隻未成年的洪堡魷魚,大約三英尺長,這是在Monterrey峽谷水面下三千呎處,但如果這是一個警報器,你不能指望它直接攻擊水母,它應該會被攻擊水母的東西攻擊,但我們確實看到很多像這樣的回應。這傢伙有點太深思熟慮了,「嘿,等一下,這裡應該還有別的東西。」牠正這麼思考著,但牠很堅持,他不斷地回來,然後離開了幾秒鐘,再多想一下,然後想,「也許如果我從不同的角度進來…」(笑聲)不行!

    因此,我們開始掌控這些,但這只是開始階段,我們必需在過程上多著眼一些,因此,如果你們當中任何人有坐著小潛艇潛入海中的機會,請務必爬進去冒險一試,這每個人願望清單中應該列上的事,因為我們生活在充滿海洋的星球。我們星球百分之九十以上、百分之九十九的生活空間是海洋,它是一個神奇的地方,充滿驚人的燈光秀,還有奇異而美妙的生物,你不必前往另一個星球去看的外星生命形式。

    但如果你真的冒險一試,請記得關燈。但我警告你們,這會上癮的,謝謝。

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