探秘巴哈馬海下藍洞:或提供地外生命線索(組圖)

發表:2010-08-22 21:24
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阿巴科島上的「丹之洞」中,一名潛水者沿著維繫生命的引導線,在石筍叢中穿針引線般前行。稍一疏忽,腳蹼就有可能把具有成千上萬年歷史的礦物構成踢個粉碎。

阿巴科島「鋸木廠水洞」中深度9至11米的地方,細菌把水染上了色彩。在這裡以及下方無色的水層中,存在有毒的硫化氫。潛水者小心翼翼穿行而過。阿巴科島「鋸木廠水洞」中深度9至11米的地方,細菌把水染上了色彩。在這裡以及下方無色的水層中,存在有毒的硫化氫。潛水者小心翼翼穿行而過。

巴哈馬群島的藍洞是一座科研寶藏,甚至可能提供有關地球之外生命的線索。然而探索的過程卻險像環生。

撰文:安德魯 · 托德亨特 ANDREW TODHUNTER

攝影:韋斯 · C。斯基爾斯 WES C. SKILES 翻譯:陳昊

我們沉入「星門」,用潛水燈的光束掃蕩著幽暗空間。距地面15米的地方,隱現出一層灰色的迷霧,密度比纖維織物要輕,像是一張張螺旋狀的蜘蛛網,若隱若現地閃著銀光,靜靜地懸浮在一片黑暗之中。這層霧是硫化氫,是一種由細菌菌落和腐爛有機物產生的有毒氣體。

進入這種氣體層的潛水者會感到皮膚搔癢刺痛,或者發生眩暈,氣體穿透肌膚、通過肺進入新陳代謝的過程中,有些人會聞到類似臭雞蛋的氣味。「星門」中的氣體濃度相對較低,但我在下降的過程中還是感到一陣噁心。我看了一眼嚮導,布賴恩·考庫克——世界頂尖洞穴潛水家,他看起來泰然自若。我的腦袋開始嗡嗡作響,很顯然,我對毒氣極其敏感。史詩《貝奧武甫》裡,深水中的「微暗蛇形」守護著格倫德爾和其母巢穴所在的湖泊。「星門」中的迷霧似乎扮演著類似的角色——毒氣屏障阻擋外人進入洞穴深處。

近海的水下洞穴,也就是所謂的海上藍洞,是大海的延伸,受同樣的凶猛潮汐影響,並滋養著諸多與附近水域相同的物種。而內陸藍洞卻與地球上其他任何環境都不同,這在很大程度上取決於它們的地質狀況和水化學特徵。在這些水下洞穴中,比如安德羅斯島的「星門」,由於沒有潮汐漲退的影響,導致水體的化學分層十分清晰。薄薄的一層淡水覆蓋在咸水層之上。淡水層發揮了封膜的作用,把咸水與大氣中的氧氣隔離,抑制細菌導致有機物腐敗。緊挨淡水層之下的細菌以硫酸鹽(水中的一種鹽分)為生,從而產生硫化氫。陸地上的硫化氫也稱作陰溝氣,大量吸入這種氣體可導致神經錯亂或死亡。

內陸藍洞是天然的實驗室,其科研價值可與圖坦卡蒙之墓相提並論。從潛水者的角度來看,它們與珠穆朗瑪峰或者喬戈裡峰地位相當,探險者需要具備極其專業的技能、裝備和經驗。洞穴潛水者甚至比登山運動員面臨更加嚴峻的考驗,需要在巨大的時間壓力下進行作業。出現問題時,假使他們無法在氧氣用完前解決問題並回到洞口,就必死無疑。

目前為止,只有少數幾個科學家進入過藍洞。而在2009年夏秋季節,一個揹負多項使命的洞穴潛水和科研小組花了兩個月的時間,研究巴哈馬群島中的安德羅斯、阿巴科和另外五個島嶼上的藍洞。在國家地理學會和巴哈馬國家博物館贊助下成立的「巴哈馬群島藍洞探險隊」由基斯·廷克領導,這一構想最初是由邁阿密大學的肯尼·布羅德提出,他是一名資深洞穴探險家和人類學家。在風趣幽默、幹勁十足的布羅德的帶領下,布賴恩·考庫克擔任安全監督官,優秀洞穴潛水家韋斯·斯基爾斯負責攝影與錄像,小組成員們對二十多個藍洞進行了約150次潛水探險。他們收集的資料有望加深我們在各個領域的見解,從地質和水化學,到生物學、古生物學、考古學甚至太空生物學——研究宇宙生物的科學。

隊員們十萬火急地展開工作。按照現在海平面上升的速度(下個世紀內可能會上升一米),未來幾十年內,許多內陸洞穴將被海水淹沒,其微妙的水化學狀態和極具科研價值的環境都將遭到破壞。同時,人們還常把藍洞當做垃圾場,使島上最大的天然淡水資源庫遭污染。「看看我們對近在眼前的美麗資源造成的破壞,比如紅杉林、鯨類和珊瑚礁。」布羅德說。他解釋道,儘管地下世界對人類極為重要,但由於它不易為人所見,所以沒有被列入優先保護的行列。因此,此次探險的目的也在於把藍洞的重要性和其所面臨的威脅公諸於眾。

我們下意識地把生命與氧氣聯繫在一起,但實際上生物在沒有氧氣的環境下在地球上生活了十幾億年。有些諷刺的是,「氧氣革命」是因細菌興旺發展、把氧氣當做廢物排出而引起。賓夕法尼亞州立大學地學系太空生物學家珍·麥克雷蒂正致力研究巴哈馬群島藍洞的水化學特徵,以期瞭解與地球最初孕育生命的無氧狀態最為接近的環境。她的興趣點主要在於從大約40億年前(地球上開始出現生命)到約25億年前(科學家所謂的氧氣革命)的時期。通過調查藍洞無氧水境中的細菌,她可以推測遙遠行星和衛星上的無氧水境中可能存在怎樣的生命體。「整個宇宙是以同樣的元素構成,」麥克雷蒂說,「可棲居的星球之間很可能具有許多共同特點,比如適宜生存的溫度和水體。」許多太空生物學家相信這種環境可能存在於火星表面深處液態水體和木衛二冰凍地殼之下的海洋中——就更不用說遠方與地球更加類似的世界了。

麥克雷蒂不會潛水,但她是個活躍的無水岩洞探險家。她幫忙拖曳容器、繞繩索,並和年輕的巴哈馬人聊關於洞穴礦泥和宇宙間存在生命的可能性的問題。在她的指揮下,潛水員們獲取水、細菌和硫化氫的樣本,取樣範圍覆蓋從水面到地下80米的地方。她的大部分研究項目,包括DNA檢測、細菌培養以及分子化石搜尋等,都必須等回到實驗室後用儀器完成,但是硫化氫極易揮發,無法運輸,所以她在潛水處用攜帶型分光光度計分析所取水樣中的氣體濃度。通過把硫化物的濃度與水深進行比對,麥克雷蒂得以瞭解不同種類的細菌可能會聚集在藍洞的哪個區域,以及這些細菌所採用的生存策略。麥克雷蒂的助手是尼基塔·希爾-羅爾,尼基塔是一名巴哈馬籍洞穴潛水員,同時也是邁阿密大學的海洋科學碩士。「星門」的入口就位於她的家族世代佔有的土地上。

「為了讓大家明白每個洞穴的獨特性,」麥克雷蒂說,「我們對五個藍洞中微生物的DNA進行了分析,結果沒有發現一個共有的物種。」她常為洞穴生物獲取能量的多種方式感到驚訝。「有些生物體採用的手法,是我們以前用化學原理解釋不通的。」她說,「如果我們能夠準確理解這些微生物謀生的方式,便能找到對無氧世界的研究方法。」

我和考庫克穿過硫化氫層,進入下方漆黑一片的水中,噁心和頭疼的症狀很快減輕。我鬆了口氣:這下不用把我學習的水下嘔吐法付諸實踐了,這裡脆弱的環境也因此逃過一劫,不用遭受我腹中早餐(相當於一顆生化炸彈)的轟炸。我們沿著洞穴東牆緩緩下降,直到一個三角形的洞口出現在我們的燈光中——這是通往750米長的隧道「南走廊」的入口。

資深潛水家布賴恩·考庫克從「鋸木廠水洞」裡的沉積物中拿起一個有3000多年歷史的菱斑鱷頭骨。目前在巴哈馬群島已經見不到這種動物了。接近無氧狀態的藍洞可以把骨骸完整保存下來。

「星門」由一個約100米深的中央井穴和向南北延伸的通道組成。考庫克已經從中央井穴沿「北走廊」探索了大約400米的長度,接近北面的另一個藍洞,而他在「南走廊」中則前進得更深。人們認為巴哈馬群島有上千座藍洞,其中不到20%有人探測過,據考庫克估計,這些藍洞中的四分之三帶有人們前所未見的走廊。巴哈馬群島藍洞探險的黃金時代還在前方。

「南走廊」入口處裝點著壯觀的方解石構造或洞穴堆積物,包括石帷幕(薄如帘幕般的構造)、石吸管(光滑如吸管的圓柱形堆積物)以及更常見的鐘乳石和石筍。冰川期時海平面急劇下降,洞內乾涸,便逐漸形成這些堆積物。對邁阿密大學地質學和地球物理學教授彼得·斯沃特來說,洞穴堆積物是無價之寶,在其逐年累積(增長速度極為緩慢,每千年1至5厘米)的過程中記錄下氣候的變遷。通過對堆積物進行詳細研究,斯沃特、布羅德和邁阿密大學氣候模擬專家埃米·克萊門特可以獲得有關歷史上氣候劇變的寶貴信息,其中包括數千年前把非洲撒哈拉沙漠的塵土吹到大西洋彼岸來的歷時長久的風暴,這場風暴導致石筍中鐵含量增加,並且在洞壁沉積物中留下清晰可見的紅色帶狀構造。從洞穴堆積物中獲取的信息將有助於解釋當今世界急劇變暖以及隨之帶來的海平面上升問題。「我們對自然氣候運作機制瞭解越多,」斯沃特說,「就越有助於理解我們自身影響力的種類和程度。」

在考庫克的示意下,我把安全繩盤拴在「南走廊」入口處的繩索上,跟隨他進入隧道。在燈光的照耀下,走廊內的幾何構造令人嘆為觀止。上方高聳著三角形的穹頂,腳下是濃黑的一片。這穹窿狀的隧道不像天然形成,倒更像是人為設計,讓人頗感驚悚。我不禁想起邁錫尼古城的外牆和胡夫金字塔的走廊。我用手掌摀住潛水燈,浮在水中看著考庫克的燈光平緩前移,陡峭的洞壁逐漸進入視野。在此之前我曾料想,在這樣詭譎的環境中多少會感到焦慮,然而儘管這裡極富超現實主義色彩,它的靜謐幽暗卻讓人內心極度安寧。片刻之內,我徹底放鬆自己,減緩呼吸,把燈光投向上方,穿過向上漂浮的氣泡叢。

沿著「南走廊」橫向前行了60米後,考庫克用塑料管幫麥克雷蒂裝了一管水,用做樣本。他指著一條拖著閃亮的半透明尾巴的魚,魚尾如燭火般閃爍著微光——這是條岩穴盲須䲁,長約12厘米。與這深暗境地中的大多數生物一樣,這種魚沒有視覺。隨後考庫克又示意我看一隻巴布裡亞蝦,這是一種淺紅色的甲殼綱動物,體長5厘米,長著細長的彎弓狀觸鬚,以便在黑暗的環境中感知獵物的蹤跡。幾分鐘後,考庫克停下來用頭燈照向指尖——這一信號的意思是發現了極微小的生物。是一隻種蝦,只有芝麻粒那麼大,透明的蚌蛤狀外殼包裹著閃閃發光的粉色內臟,球狀身體上方長著一對觸角,如精靈翅膀般扇動,推動它在水中前進。

考庫克具有一種傑出的能力,就是能夠發現多數潛水者(包括受過訓練的科學家)從未見過的東西。在他長達21年的藍洞潛水生涯中,已發現不下十幾個新物種,其中四種被科學家以他的名字命名。近幾十年來,科學家們在這裡以及世界上其他水下洞穴中發現了大量之前無人知曉的生物種類:300多個物種、 75個屬、9個科、3個目以及一個綱——1981年發現於巴哈馬群島的槳足綱。

適應洞穴生活的多數物種都是甲殼動物,而且有許多,比如槳足綱,堪稱「活化石」——與化石中物種極為相似的活物種。槳足綱動物出現於3億年前,為科學家研究石炭紀(恐龍出現前數千萬年)生命提供了千載難逢的機會。這種動物身體纖細呈節狀,長度不足5厘米,通常無色且不具視覺,但它們卻處於棲居地食物鏈的頂端,利用中空的毒牙殺死蝦和其他甲殼動物。

我們逐漸深入「南走廊」,耳邊能聽見的聲音只有調壓器有節奏的嘶嘶聲和呼出氣泡的咕咕聲。考庫克時不時用燈光在牆壁上畫大圈,這一信號是在問我:「一切順利吧?」我報以肯定的回答。我與考庫克相識還不到兩個月,但我的性命卻維繫在他的判斷上,而從某種程度上來說,他也要靠我保命。

進行洞穴潛水時,備份至關重要。一個潛水燈壞了,還有三個備用的。我們的氣體供給(在這裡用的是氮氧混合氣)有兩套備份的氣罐和調壓器。只要我們嚴守「三等分」的原則(全部氣體的三分之一入洞,三分之一出洞,還有三分之一作為緊急情況的備用),就能有足夠的氣體回到地面,即便是在某個氣罐或調壓器失靈的情況下。前提是不能把引導線弄丟。在迷宮般的通道中,丟失引導線將產生致命後果。在訓練過程中,考庫克讓我閉上眼睛轉圈,然後把我拉到遠離引導線的地方,讓我找不到方向。我在黑暗中摸索著,利用安全繩盤進行放射狀搜尋,花了12分鐘才找到引導線。考庫克的一名學生在訓練中因為極度恐懼,用手沿洞頂瘋狂抓撓尋找引導線,導致雙手出血。而考庫克成功潛入洞穴約3000次,從未受過重傷。鑒於風險極高,布羅德小組成員的歡快情緒與以下事實形成鮮明對比:這些潛水者已共計參加數十次水下洞穴屍體搜尋行動。

進入「南走廊」大約150米後,主引導繩已經用完。這裡隧道變窄,陡然下降到70米以下的深度。考庫克以前曾把線路延展到再往前600米的地方,但按照我的經驗水平,這裡已經是他允許我所走的極限了。我們檢查了一下氣罐——第一個三分之一已快用完,於是打道回府。

到達「南走廊」與「星門」中央井穴的介面處時,考庫克掩住燈光,停止步伐。井穴中灑下微弱的綠色日光,其強度恰好可以投出隧道口牆壁的剪影。我讓四肢自由漂浮,身體隨著呼吸輕微起伏。時光似乎在這一刻停滯。我想一直漂在這裡,沒有重量,徹底放鬆,懸浮在一片虛無之中,所有思緒都從腦中排出。

上升到18米的深度時,我們停留在洞口正下方的一處陡峭岩架,岩架中央有一個填滿淤泥的狹長溝槽。考庫克之前就發現了這個具有藏寶潛力的地點,現在,他把手伸進淤泥。他在裡面緩慢地來回摸索,然後突然之間變戲法似地取出一根色如紅木的骨頭——是一條人類股骨,隨後又取出兩塊較小的骨頭。然後他把手臂插入泥土深處,攪拌著,挖出一具半球狀的人類頭骨。這具黃色的頭骨雖然沒有下頜,但兩側臼齒俱全,還有一顆門牙。頭骨的前額嚴重傾斜,這一特點表明死者可能是當地盧卡亞人。盧卡亞部族於公元6世紀至15世紀興盛於巴哈馬群島,為使額骨傾斜,盧卡亞人在孩子小時候就為他們在額頭綁上木板。有些考古學家認為這種做法是為了增強頭骨在戰爭中的抗擊打能力,其他人認為這種做法純粹是為了美觀。

考庫克把頭骨遞給我。淤泥和碎葉填滿了眼窩和鼻孔。我看著那眉骨、眼窩和顴骨,試圖想像此人生前的模樣。根據頭骨的寬度和硬度,我判斷這是一名男性。他是名戰士嗎?或是個巫師?我把這寶貴的物品還給考庫克,他把頭骨重新埋入泥土,以便日後研究。

1991年,羅布·帕爾默(為「星門」命名的洞穴潛水先驅)及其小組成員在安德羅斯島上一個叫做「禁獵區」的藍洞中發現並挖掘出17具盧卡亞人遺骨:11名成年男性、5名成年女性及一名兒童。在2009年的探險行動中,巴哈馬國家博物館的考古學家和洞穴潛水家邁克爾·佩特曼又找到兩具盧卡亞人遺骨。他將對這些遺骨(包括考庫克與我一同潛水時發現的骨頭)進行碳元素測定,找尋有關他們年齡、性別、身材、飲食和生活壓力的信息,並弄清他們的死因。

「我們所知盧卡亞人的一個特點是,他們個個是潛水好手。」佩特曼告訴我,「西班牙人曾雇佣他們為自己採珍珠。而且我們已經在一些頭骨上找到深海潛水的證據——由於長時間水下作業,壓力作用促進了耳朵周圍骨骼的增長。」相對於針對藍洞的浩瀚科研工作而言,佩特曼的研究只算是個起步。縈繞在他腦中的首要問題是:盧卡亞人為何命喪藍洞?他猜測這些水下洞穴曾是墓地,但在一個干洞中發現的一具遭捆綁的盧卡亞人屍體暗示著更加暴力的行為。他們是否遭人謀殺?抑或是仇殺、戰爭或宗教儀式的犧牲品?

巴哈馬國家博物館項目協調員南希·阿爾伯裡對藍洞的興趣點主要集中在其中的動物遺骸上,包括保存完好的鱷魚、烏龜、蝙蝠、貓頭鷹、甲蟲和其他在盧卡亞人之前繁盛於巴哈馬群島的物種的化石。「在一部分藍洞中,」阿爾伯裡說,「我們發現了完整的骨架和保存在數千年前的龜殼上的軟組織。葉片還保有原先的結構和顏色,昆蟲的翅膀還閃著藍綠色的熒光。」探險隊中的古生物學家戴夫·斯特德曼解釋說,藍洞中受到庇護的無氧環境極其適宜有機物的保存,要是沒有藍洞,巴哈馬群島數千年前的動物化石就不會存在。

来源:華夏地理

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