首頁 > 蓋婭的小精靈–艾密利
:::

蓋婭的小精靈–艾密利

在某些海域,湧升流湧現時或春天回暖時,水體翻騰,上下混流,會把下層海水的營養鹽帶到海表層。營養鹽豐富時,「艾密利」大量繁殖,形成藻華,海水為之色變。衛星影像經常捕捉到大規模的藻華現象,尤其在中高緯度地區,整片海灣在衛星影像中染成乳綠色。
 
 
 
地球是活的

由外太空回望地球,五彩繽紛,氣象萬千,白雲掩映,顯露出綠色的森林、黃色的沙漠、嶙峋的山稜、絲線般的河流,是寫意塗抹的大地。而冰雪在高地和極地地區閃閃發光,藍色的海洋波光粼粼,包在周圍,像母親的懷抱。

這是一個有生命的星球,森林是她的肺,河流是她的血管,海洋是她的體液,白雲是她的呼吸。科學家把地球看成一個大細胞,甚至是一個擁有各種組織和器官的活體生物。它能夠自我調適,控制自己的體溫,循環自己的能量。這裡沒有廢棄物,因為所有的「垃圾」都能回收,重複利用,生生不息。

「地球是活的!」這當然只是個譬喻,但這種思維構成了地球系統科學中的一個重要的假說:蓋婭假說(Gaia hypothesis,或譯為蓋亞假說),由 1979 年洛夫拉克(James Lovelock)出版的書《蓋婭:地球生命的新視野》(Gaia: A New Look at Life on Earth)首度有系統地正式提出。

蓋婭女神

蓋婭是希臘神話中的女神,掌管大地,是大地之母。

「起初有卡傲斯(Chaos),這廣大無邊的深淵,黑暗、荒涼、紊亂、狂暴的有如海洋。」

這是英國詩人密爾頓的詩句,表現了希臘人揣摩萬物未存前的渾沌狀態。

然後在萬古如長夜的虛空紊亂之中,奇蹟發生了。愛情從黑暗和死寂中誕生,愛情和她的伴侶——煦爛的白日,共同創造了光明,秩序和美麗驅逐黑暗,美麗的大地出現了。大地之母蓋婭和天父奧拿諾斯(Ouranos)生下許多孩子,各個奇形怪狀,有的有 100 隻眼睛和 50 個頭;有的高聳巨大如山,有巨大的獨眼,宛若車輪,鑲在額頭正中間。這些怪物四處蹂躪,天父帶著恨意,把他們囚禁在地球上一個個神的角落。諸神展開愛恨情仇的征戰,為人類預備好了這個世界後,人類也出現了。

微小的艾密利

許多年後,人類重拾希臘神話的意象,想看清楚大地之母蓋婭的容顏,探索她的神力量。在洛夫拉克的《蓋婭:地球生命的新視野》書中有兩個令人難忘的角色,一個是虛構的星球上的虛擬生物–白色雛菊;另一個是現今地球上海洋中數以億計的微小生物–艾密利(Emili)。

航行在臺灣周邊海域,取幾瓢海水,經過過濾,停留在濾紙上的細小顆粒斑斑點點,像是衣服上不小心噴濺的淡淡污跡,肉眼難以看出端倪。放在顯微鏡下,放大一千倍,加上偏極光鏡,視界裡出現一些亮點,宛若黑夜中的微弱星光,又像黑絨布上的碎鑽,幽微、暈染、飄忽,你還是看不清它的面貌,因為它們實在太小了。一個完整的「艾密利」只有幾個微米大;一微米等於百萬分之一公尺,一支繡花針的針孔大約有 500 微米寬,在那針孔中可以塞進一、兩百個「艾密利」。

艾密利的真面目

要看清楚它的廬山真面目,還得靠電子顯微鏡。在掃描式電子顯微鏡下,完整的「艾密利」呈圓球形,由許多網狀、車輪形的雙層鈣質薄片鑲嵌連結而成。每次看到它,總想介紹給運動器材商,看能不能仿效它的模樣,製做出新型的棒球或足球。因為投「艾密利」棒球,球路肯定更刁鑽;踢「艾密利」足球,守門員會發瘋。這兩種運動會有新的趣味。

「艾密利」是一種金黃藻類的單細胞海洋浮游生物,因為身上披覆了鈣質圓片,有人稱它為「鈣板藻」。它也叫「顆石藻」,因為那些鈣板剝落後沉積在地層中,稱為顆石(Coccolith),是一種重要的微體化石,對於探採石油很有幫助。

其實「艾密利」的真實名稱很長,也很煩人:艾密利安尼亞.赫胥黎(Emiliania huxleyi),名字這麼長,念完要 10 秒鐘,聽來像急口令或咒語。科學家圖方便,就只念前 3 個音:「艾密利」。久而久之,成為它的暱稱,也像江湖黑話,只有搞這行的學者聽得懂。

這個生物學名其實是由兩個著名科學家的名字所構成:地球化學家艾密利安尼(Emiliani)和演化生物學家赫胥黎(Huxley),是當時為這生物命名的人取的。說好聽是紀念這兩位科學家的貢獻;說難聽點,對於這個可愛又怪異的生物,實在不知道怎麼命名才適切。

「艾密利」殼體的化學成分是碳酸鈣,在偏光顯微鏡下的光亮身影暗示我們,它的殼體是由方解石結晶構成的。

艾密利的海上煙火秀

「艾密利」遍布世界各大洋,數量如宇宙中的繁星,難以計數。「艾密利」體內有葉綠素,能行光合作用。在某些海域,湧升流湧現時或春天回暖時,水體翻騰,上下混流,會把下層海水的營養鹽帶到海表層。營養鹽豐富時,「艾密利」大量繁殖,形成藻華,海水為之色變。衛星影像經常捕捉到大規模的藻華現象,尤其在中高緯度地區,整片海灣在衛星影像中染成乳綠色。

既是調溫器 也是溫度計

「艾密利」是蓋婭女神的呼吸器官,負責吐納大氣中的二氧化碳。在充足太陽光能量驅使下,「艾密利」會大量複製,生產細胞質並製造披覆在外表的片狀碳酸鈣質殼體。這兩種產物大量生成的現象,意味「艾密利」在二氧化碳生化循環過程中扮演著積極角色,把氣圈中的二氧化碳化為生物圈的一份子,其結果是有效地促使氣圈中二氧化碳濃度的降低;由於過量生產,海表有光層過多的「艾密利」,在水層柱中如同雪花片片般沉落至海底,並封存在暗無天日的深淵岩石圈裡。大氣中的二氧化碳化身於「艾密利」,從此埋入海底。

「艾密利」也是蓋婭女神的溫度調節器。「艾密利」會製造二甲基硫丙酸(DMSP),是她的代謝物,具揮發性。DMSP 進入大氣層中,就發生光化反應轉化成二甲基硫。水汽一沾上,就以它為核心凝成水滴,聚集多了就是雲。當陽光充足時,海表浮游植物生長快速,引發後續連串反應,排放更多的DMSP到大氣中,凝結水滴,空中的雲朵多了,遮蔽陽光,把陽光反射回太空,反而讓地球表面溫度冷卻下來。如此一來,「艾密利」成為地球的溫度調節器。整套過程稱為克勞假說。

「艾密利」不只是「調溫器」,本身也是溫度計。這話怎麼說呢?原來「艾密利」的細胞質中含長鏈不飽和烯酮類,它的飽和程度和生活的海水溫度有關,於是科學家測量海水的烯酮不飽和指數,可以回推出「艾密利」生活時期的海水溫度。
推薦文章