《海底總動(dòng)員》里，小丑魚尼莫的爸爸馬林對(duì)它十分呵護(hù)，當(dāng)它走丟后，馬林曾穿越整個(gè)海洋去找它。但現(xiàn)實(shí)中的小丑魚，和電影里不同，它們雖然有護(hù)卵行為，卻不會(huì)把小尼莫們撫養(yǎng)長(zhǎng)大。一旦孵化，小尼莫們就會(huì)到大洋里過(guò)著浮游生活，長(zhǎng)成米粒大小后，便開(kāi)始獨(dú)自尋找合適的珊瑚礁定居了。
熱鬧的珊瑚礁
汪洋大海中，適合小尼莫定居的珊瑚礁只占千分之二。那么，它該如何找到珊瑚礁呢？聽(tīng)一聽(tīng)，也許就會(huì)有線索了。健康的珊瑚礁是個(gè)很熱鬧的地方，不僅顏色五彩斑斕，聲音也很多樣。
澳大利亞的珊瑚海。圖片：WWF
健康珊瑚礁的聲音：采集自大堡礁的埃利奧特夫人島。音頻：Natural History Museum
珊瑚礁的背景音，聽(tīng)上去有點(diǎn)像小時(shí)候吃跳跳糖時(shí)，舌頭上蹦蹦跳跳的聲音。比起這聲音的喧騰程度，發(fā)出這聲音的生物——槍蝦就顯得很小只了。
槍蝦，約拇指大小。圖片：WHOI
蝦如其名，與眾不同的大螯就是它的手槍，槍蝦會(huì)以超高速閉合“手槍”，擠出的水柱沖擊周圍水體產(chǎn)生氣泡，氣泡瞬間爆裂，發(fā)出“槍聲”，同時(shí)伴隨沖擊波，一下?lián)魰炈鼈兊墨C物。此外，槍蝦還會(huì)用這些聲音來(lái)交流。所以，當(dāng)珊瑚礁里的很多只槍蝦都在捕食、交談，“噼里啪啦”就成了珊瑚礁的背景聲。
另外的聲音來(lái)自于珊瑚礁魚類，當(dāng)它們一起大合唱時(shí)，你仿佛置身于百鳥爭(zhēng)鳴的盛況。
三種魚的唱詩(shī)班：來(lái)自雙棘原黃姑魚牛蛙般的叫聲，來(lái)自鯻（là）科成員的的嗡嗡聲，以及蝙蝠魚發(fā)出的較為柔和的“ba-ba-ba”聲。音頻：Jamie N. McWilliam et al. / Bioacoustics (2018)
這時(shí)的它們很可能在大快朵頤，或是交配產(chǎn)卵。每當(dāng)夜幕降臨，深層的浮游生物垂直遷移到海洋表面，以它們?yōu)槭车聂~類也開(kāi)啟了夜間吃貨模式，捕食的聲音不絕于耳。而在產(chǎn)卵時(shí)節(jié)，來(lái)自雀鯛科，鱈科，鮨科，石首魚科的好幾個(gè)物種都喜歡聚集在海流合適的產(chǎn)卵地，用聲音來(lái)激發(fā)大家的交配熱情。
除了這些，還有鸚嘴魚啃食珊瑚骨骼的聲音，海膽搜刮礁石上的海藻聲音，“吧唧吧唧”簡(jiǎn)直旁若無(wú)人……反正這些珊瑚礁居民可謂一刻不消停，總會(huì)制造些聲響出來(lái)。
這些“嘈雜”的聲音，恰好是小尼莫回家的線索。
消失的珊瑚礁聲音
但對(duì)于小尼莫來(lái)說(shuō)，珊瑚礁的線索似乎越來(lái)越模糊了。
最主要的原因是珊瑚礁的聲音越來(lái)越小了。當(dāng)珊瑚礁發(fā)生衰退，以此為棲息地的海洋生物也會(huì)遭受打擊。失去了“鬧騰”的居民們，珊瑚礁的聲音復(fù)雜度、多樣性、音量都會(huì)降低。
科學(xué)家分別在2012年和2016年前往澳大利亞蜥蜴島，采集珊瑚礁的聲音。他們發(fā)現(xiàn)2016年收集到的聲音遠(yuǎn)不如以前豐富多彩了。
衰退珊瑚礁的聲音：聲音均采集自澳大利亞蜥蜴島，前一段采自2012年，后一段采自2016年，感覺(jué)一下有什么改變？音頻：Tim Gordon
從2012年的喧鬧到2016年的無(wú)聲，蜥蜴島經(jīng)歷了什么？很可惜，它經(jīng)歷了該地區(qū)有記錄以來(lái)最嚴(yán)重的衰退：在2014年4月熱帶風(fēng)暴Ita中, 它喪失了40%的珊瑚礁；緊接著，又經(jīng)受了2015年5月的熱帶風(fēng)暴Nathan；2016年初，由于極端高溫天氣，超過(guò)60%的珊瑚發(fā)生了白化。
衰退的蜥蜴島VS健康的蜥蜴島。圖片：Phoebe Smith；Tim Gordon
蜥蜴島只是一個(gè)縮影，隨著全球變暖，海水溫度升高，在全球范圍內(nèi)，已經(jīng)有54%的珊瑚礁發(fā)生中等或以上程度的衰退。
受損的魚類聽(tīng)力
即便有的珊瑚礁還健康如前，喧鬧依舊，小尼莫的聽(tīng)力也出現(xiàn)了問(wèn)題。
幾乎所有的魚類都能聽(tīng)到聲音。由于魚類身體的密度和周圍海水相當(dāng)，它們無(wú)需收集聲音的外部結(jié)構(gòu)（不似在陸地上的我們，有外耳和中耳），一雙位于顱腔內(nèi)魚腦旁的內(nèi)耳就是它們的聽(tīng)力器官。內(nèi)耳中有三對(duì)鈣質(zhì)的耳石，緊靠著感覺(jué)表皮，負(fù)責(zé)聽(tīng)覺(jué)的產(chǎn)生。
左圖：魚類的內(nèi)耳位于顱腔內(nèi)；右圖：除了三對(duì)和我們很相似的半規(guī)管外（淺藍(lán)色），還有三對(duì)耳石（黃色），靠近感覺(jué)表皮（紅色）。圖片：Popper, A. N. et al. / Journal of Fish Biology (2019)
問(wèn)題是，這些鈣質(zhì)的耳石對(duì)酸溶液十分敏感。隨著人類燃燒化石燃料，越來(lái)越多的二氧化碳被排放，而其中的三分之一被海洋吸收并溶解。海水的pH因此下降，導(dǎo)致酸性溶液腐蝕尼莫的耳石。
對(duì)于尼莫們來(lái)說(shuō)，“耳朵不靈敏了”可不僅僅意味著聽(tīng)不清珊瑚礁的信號(hào)。隨之而來(lái)的，還有潛伏的危機(jī)。
三種吃幼魚的珊瑚礁魚類：擬雀鯛科的褐?jǐn)M雀鯛、合齒魚科的革狗母魚、隆頭魚科的新月錦魚。圖片：Reef Life Survey；Philippe Bourjon；Leonard Low
據(jù)統(tǒng)計(jì)，有 60%的珊瑚礁幼魚，會(huì)在定居下來(lái)的這段時(shí)間落入狩獵者的肚中。由于海洋酸化導(dǎo)致聽(tīng)力受損的小尼莫，將更難分辨這些天敵的聲音，這會(huì)大大增加它被捕食的幾率。
海洋噪音干擾
除了二氧化碳，過(guò)多的海洋噪聲也會(huì)干擾小尼莫追蹤聲音的線索，甚至?xí)斐伤募に胤置诨靵y。和在空氣中相比，聲音在海水中傳播更快也更遠(yuǎn)，因此，“噪音污染”問(wèn)題在大海中會(huì)更嚴(yán)重。珊瑚礁大多毗鄰陸地，人類的海洋活動(dòng)（比如近岸工程建設(shè)、船舶運(yùn)輸、漁業(yè)活動(dòng)等）產(chǎn)生的噪音能在海水中傳播數(shù)千米，會(huì)嚴(yán)重干擾海洋生物的日常生活。
熱帶淺海珊瑚礁（藍(lán)色＋號(hào)）與位于珊瑚礁4千米以內(nèi)的主要港口（紅色星號(hào)）的全球分布圖。圖片：Adam Smith / The World Association of Wtareborne Transport Infrastructure (2010)
為了觀察噪音會(huì)對(duì)小丑魚產(chǎn)生什么影響，科學(xué)家在小丑魚居住的?？浇胖昧死?，播放摩托艇的聲音。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，受噪音干擾的小丑魚更喜歡躲在?？?/strong>，減少外出捕食，而且變得十分好斗，會(huì)攻擊住在同一個(gè)?？矬w型更小的同伴。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，它們的皮質(zhì)醇、睪酮、11-酮睪酮的水平都升高了。皮質(zhì)醇也叫“壓力激素”，開(kāi)展該項(xiàng)研究的科學(xué)家Suzanne Mills猜測(cè)，“這意味著摩托艇的噪音會(huì)讓小丑魚倍感壓力，壓力之下，它們的應(yīng)激反應(yīng)也受到了影響，這時(shí)如果有捕食者，后果可能是致命的。”
如何改變現(xiàn)狀
其實(shí)，珊瑚礁的聲音除了能為珊瑚礁幼魚提供尋找線索外，還能給人類的珊瑚礁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供新的維度。比如，從中我們可以讀出這個(gè)珊瑚礁的生物多樣性如何？魚群喜歡聚集在哪個(gè)位置產(chǎn)卵？一些偏遠(yuǎn)珊瑚礁的狀態(tài)還好嗎？……
Stephen Simpson利用水聽(tīng)器記錄魚群的聲音。圖片：BBC紀(jì)錄片The Secret Sounds of Fish
但科學(xué)家的工作就止步于監(jiān)測(cè)聲音了嗎？當(dāng)然不是，事實(shí)上， Stephen Simpson的團(tuán)隊(duì)正在探索能否將聲音素材轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)用的工具，提出了“聲音富集”策略。
他們收集了近1噸死去的珊瑚骨骼，堆起了36個(gè)骨骼堆。其中有12個(gè)是實(shí)驗(yàn)組，會(huì)在夜晚（幼魚喜歡在夜晚回到珊瑚礁定居）用水下擴(kuò)音器播放健康珊瑚礁的聲音，剩下的24個(gè)則作為“寂靜的”對(duì)照組。
6周后，比起“寂靜的”對(duì)照組，充滿健康珊瑚礁聲音的實(shí)驗(yàn)組骨骼堆得到更多幼魚的青睞，不僅數(shù)量上翻倍，物種多樣性也增加一半，而且，各個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)的魚類（吃藻的、吃浮游生物的、吃無(wú)脊椎動(dòng)物的、吃魚的以及什么都吃的）都增加了。
Tim Gordon在珊瑚礁布放擴(kuò)音器。圖片：Harry Harding
失去的聲音，我們可以重新播放。那多出來(lái)的噪音可以消除嗎？
幸運(yùn)的是，噪音污染，是最容易逆轉(zhuǎn)的環(huán)境污染之一：空間上，可以讓船舶和工程遠(yuǎn)離重要的繁殖地、育哺場(chǎng)；時(shí)間上，可以避開(kāi)幼魚們回歸珊瑚礁的季節(jié)；而技術(shù)上，船舶可以使用噪音更少的新一代引擎，近岸工程建設(shè)則可以采用氣幕來(lái)降噪。
氣幕原理：以圖中的海上風(fēng)力發(fā)電工程為例，在打樁機(jī)周圍布一圈軟管，壓縮的空氣從管上的小孔釋出，圍繞噪音源形成一圈致密的氣泡“幕布”，隔斷聲波的傳播。圖片：Continental AG
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，在全球范圍內(nèi)減緩氣候變暖和海洋酸化對(duì)珊瑚礁的保護(hù)至關(guān)重要，但要解決這個(gè)問(wèn)題，并非一朝一夕就能達(dá)到。我們只能從改善局部區(qū)域的環(huán)境做起，降低近岸工程的影響，減少水體污染，以及不可持續(xù)的漁業(yè)行為（過(guò)度捕魚、炸魚、電魚、毒魚等），讓珊瑚礁以更好的狀態(tài)應(yīng)對(duì)全球變化。
本文轉(zhuǎn)載自我是科學(xué)家iScientist，作者@藝敏。
