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      環球實時:如果地球停止自轉,江河湖海中的魚類何去何從?

      時間:2023-02-14 18:51:29       來源:光明網-蝌蚪五線譜

      流浪地球中的設定

      看過科幻電影《流浪地球》的朋友,應該都會對劇中這樣的設定印象深刻:太陽正急速衰老膨脹,包括地球在內的內太陽系將在短時間內被太陽吞沒。為了自救人類提出了“流浪地球”計劃,通過建造上萬座行星發動機來推動地球逃離太陽系,最終到達4.2光年外的比鄰星。


      (相關資料圖)

      但是,這一計劃的第一步,也即“剎車時代”,需要通過建造圍繞地球赤道一周的轉向發動機讓地球停止自轉,因為只有這樣才能讓行星發動機一起穩定向一個方向推進。

      地球自轉為我們帶來的

      或許在地球上生活的我們平日里并沒有特別地注意,自轉這一天體最基本的特征早已為這顆藍色星球的許多自然過程寫好了設定。中學地理的知識告訴我們,如若以太陽為參考點,地球自轉為我們帶來了以24小時為一個周期的晝夜變化。同時,地球的自轉也深刻影響著海洋和陸地的分布,也影響著地球磁場。如果當剎車時代來臨地球停止自轉,這一切都將相應地發生變化。作為一名研究魚類的科研工作者,在地球停轉之后,我們真正離開太陽系之前,地球上的魚類將會何去何從?

      去往新的兩大洋

      以約15°角速度自轉的地球塑造了如今世界的海陸分布,離心力使得海水在赤道處大量隆起。一旦地球停止自轉,巨量的海水便幾乎只受地球引力的擺布,那時位于赤道和低緯度地區的海水將大量投向地球引力最強的南極和北極的懷抱。

      可以想象,那時地球的海陸分布會發生如摩西分海一般變化——高緯度地區會因海水的涌入成為一片汪洋,而低緯度地區則會因為失去海水而形成一片環繞地球一周的陸地。地球將形成南北兩片彼此區隔開的海洋。

      Esri公司對地球停止自轉后的海陸分布進行建模

      圖片來源:https://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html

      原本地球上的海洋雖然分為四大洋或五大洋(南太平洋),但事實上所有大洋都相互連通,生物可以在適宜生存的范圍內在世界的大洋間移動、交流。現在因為海陸分布的改變形成的南北兩個不相連接的巨大大洋,使海洋中的魚類和其他海洋生物形成了無法逾越的地理隔離,兩大洋中海洋物種之間不再交流,各自演化。

      在狹長的適宜地帶安家

      當地球停止自轉海陸分布變化對魚類帶來的影響還不是最嚴重的,因為接下來要面對的是更為嚴峻的氣候變化。

      在流浪地球計劃第一階段的“剎車時代”,地球停止自轉后還依然圍繞太陽公轉,那么一年的長度不變,晝夜也還將依然出現,不過一天的長度會延長至長達一年,這將很大程度上改變地球上的氣候。因為那時,長期處在向陽面的地區將經受高溫,而處在背陽面的地區則要面臨嚴寒考驗。

      在《流浪地球》電影中,當地表的氣候不再適合人類居住,人類搬到了500米以下的地下城。那時可能除少部分觀賞魚將繼續陪伴人類外,大部分的野外魚類就要自求多福了。盡管一些魚類表現出了異于常“魚”的低溫或熱耐受性(如極地魚類可以忍受攝食零下低溫環境,部分魚類也可以短時忍受40℃以上的高溫),但大部分魚類適宜的溫度還在5~30℃之間。

      當面臨地球停轉后一半是火一般是冰的新“兩極”,或許僅有向陽和背陰面交界處附近,會存在一個不斷隨著地球繞太陽公轉而移動的狹長區域有相對適宜的溫度,魚類等其他生物或許只會在這個區域附近繁衍生息。

      重新適應新的作息

      晝夜交替周期的改變也將影響地球上許多生物原本的生物鐘。在地球上,依賴環境中光線等因素的規律變化,生物可以感知時間,進而調節生物如睡眠、捕食、繁殖等許多行為。如果地球停止自轉,包括魚類在內許多生物原本以24小時為周期的近日生物鐘也會受到影響,并產生新的節律。同時因為晝和夜都變得有半年漫長,也不再有日行性或夜行性魚類的分別了。

      地球停止自轉只是科幻電影中的設定,在此設定之下我們只能大致猜測地球上魚類的歸宿。回歸現實,我們的地球雖仍在轉動,但類似如氣候變暖、海洋酸化、環境污染、生境破壞等問題也正在考驗著現今的魚類。在這樣的背景下,雖然地球上的一些魚類已經滅絕離我們遠去,而一些魚類,如刀鱭、大鱗底鳉、多刺棘光鰓鯛、三刺魚依靠快速進化,獲得了新的環境適應能力。

      存在就有希望,不論地球是否停轉,關心魚類和地球上的其他生物,盡可能地保護好它們的棲息地和生物多樣性,它們應該就能找到繼續適應下去的辦法。

      作者:吳昊昊,廈門大學海洋生物學博士,科普作者

      策劃:蔡琳

      標簽: 海陸分布 地理隔離 內太陽系

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