北部某礁区，纤小的天竺鲷在一蓬海扇的背景前熠熠发光。海扇是一种软珊瑚，其鲜亮的色彩可能代表着毒性，警示路过的水族莫来咬它的枝桠。

　　凯恩斯附近海域中，紧密簇拥在一起的硬珊瑚，其中大多是鹿角珊瑚属的物种，争夺着生长空间和供给能量的阳光。虽然对海水化学成分的变化很敏感，但这些印度-太平洋礁盘的建筑大师已顽强存续了数百万年。

　　半米长的海参向洋流中喷出成千上万的卵。它们是海星的近亲，身上的疙疙瘩瘩的突起有感知能力；产卵的阵仗搞得很大，是为增大成功繁殖的机会。

　　今天，又有新的灾难使礁盘陷入险境，复苏的前景却渺茫。科学家说，如今世界气候的变化速度太快，对珊瑚礁似乎是毁灭性的打击。气温上升、阳光中的紫外线增强，会促使珊瑚发生“白化”反应：珊瑚细胞中的彩色藻类产生了毒性，被排斥出去，使作为寄主的珊瑚变作白骨般的颜色。然后丰茂的海草也许会使光秃秃的珊瑚窒息而死。

　　1997至1998年大堡礁等礁盘的大规模白化，是由当时严重的厄尔尼诺现象和破记录的海面高温引起的，有些地点的水温比正常情况高出1.5摄氏度以上。2001年、2005年又都发生了同样现象。有些珊瑚礁专家说，到了2030年，这种破坏效应每年都会出现。

　　高温还导致60年来的海洋浮游植物持续衰退，而它们不仅能吸收温室气体，还直接间接地养活着海洋中几乎所有的生物。礁石鱼类也会被上升的水温影响，有时表现为大胆凶猛的行为——不论对天敌还是对猎物。而海平面的变化，或升或降，对珊瑚的影响同样恶劣，不是把它们暴露于过多阳光之下，就是使之淹在太深的水中难见天日。

　　眼下更为直接的威胁是今年早些时候澳大利亚的洪水，巨量的土壤沉积物和富含毒素的污水涌入昆士兰海域的礁盘。它对海洋生物的全部危害在几年内还无法确知，但大堡礁中很可能有大片珊瑚因此遭受灭顶之灾。

　　而海水酸度的考验才是最严峻的。

　　地球经历的五次生物大灭绝中，全世界的珊瑚生态系统每一次都要跟着遭殃。最早的一次大约在4.4亿年前。温室气体的含量会在千万年中自然攀升，生物学家韦朗说，火山在高度活跃期喷出的巨量二氧化碳可能是导致珊瑚死亡的重大因素，约6500万年前的最近一次大灭绝就属于这种情况。当时，海洋从大气中吸收了越来越多的温室气体，使海水酸度增强，最终破坏了海洋生物合成贝壳和骨骼的能力。

　　这种酸化过程当下正在有些海域发生。最容易被酸的腐蚀作用伤害的是快速生长的枝状珊瑚，以及对黏结礁石具有关键作用的分泌钙质的藻类。一旦礁盘的骨架变得脆弱，就很容易被海浪、风暴、疾病、污染物等祸害击碎。

　　韦朗说，远古时代曾有许多珊瑚适应了海水的酸度变化，但他对大堡礁的未来很不乐观。“古今的区别是，当时的变化是在漫长区间内发生的，珊瑚有数百万年的时间来拿出对策。”他担心人类工业排放的数量空前的二氧化碳、氮和硫，再加上因冰川融化而不断释出的沼气，会使许多礁盘在50年内丧失生机。剩下的将是什么呢？“泡在海藻浓汤里的珊瑚骨架而已，”他说。

　　跬步致千里 当然，每年造访大堡礁的两百万游客，因生机繁盛的水下天堂的盛誉而来，来后仍觉得不虚此行。但如果你有心，是看得到它的瑕疵的。礁盘有一道3公里长的“疤痕”，是去年4月一艘中国运煤船撞的；其他一些触礁的船只和偶尔的石油泄漏染污了栖息地。陆地上的洪水冲走的沉积物，以及农业设施流失的营养物，进入海洋后都会破坏珊瑚生态。但澳大利亚人不会坐视大堡礁毁掉，已掀起全国范围内的呼声。对许多当地人来说，珊瑚礁如同挚爱的家人，而其重要的经济价值亦不可忽视：礁区旅游业每年为国家财政带来10亿美元以上的进账。

　　科学家面临的挑战在于，要在快速变化的环境条件下保持礁盘健康。“如果你想修理一部发动机，先得明白它如何运作，”詹姆斯库克大学的海洋生物学家德里· 休斯说，“这道理对珊瑚礁也适用。”休斯等人正在调查珊瑚生态的运作方式，以确保能拿出有效的保护措施。

　　眼下的当务之急是：明确过度捕捞的全部危害。传统上，商业渔船可以在礁盘周边沿线作业，即便在1975年当局将34万多平方公里海洋栖息地划为水上公园后也未遭禁止。但随着大捕捞量引来越来越多的忧虑，澳大利亚政府于2004年从这片海域中策略性地选取三分之一，规定为严格的禁渔区——连消闲垂钓也不准。结果，水族复苏的规模和速度都超出了预期，例如，在禁渔令发布两年后，在珊瑚间活动的鳟鱼数量多了一倍。

　　科学家们还想弄明白，是什么让一些特定种类的珊瑚在环境变化时生命力格外顽强。“我们知道有些珊瑚礁禁受着比其他同类严酷得多的条件，”昆士兰大学的礁石生态学家彼得· 芒毕说，“利用几十年累积的海水温度数据，可以找出对暖水适应得最好的礁区，集中开展保护措施。”他指出，了解珊瑚怎样从白化中恢复，并推测出新的珊瑚虫将在哪里生长，有助于设计保护区。即便公开表达悲观的韦朗也承认，让珊瑚长期存活下去的可能性是有的——如果能迅速终止种种伤害礁盘的不良行为的话。

　　大自然也有自己的一套“安保措施”，珊瑚自身的一些基因可能曾帮它们捱过了以往的环境灾害。许多种珊瑚通过杂交而进化，在礁盘中，大约三分之一的珊瑚每年都大举产卵繁殖。在这样的事件中，一块礁区就能有多达35个珊瑚物种同时播撒精子和卵子，它们数以百万计而遗传特性相互迥异，在海面上自由交合。“这为杂交物种的产生提供了绝好的机会，”詹姆斯库克大学的海洋生物学家比提· 威利斯解释道，尤其是在气候与海水化学成分如此动荡不定的当下，杂交能够快捷地实现珊瑚的适应性与抗病能力。

　　说真的，尽管面临今天的种种严峻威胁，大堡礁却不会轻易颓败。毕竟它以前就曾抵住灾难性的气候变化而不灭。而且它周围还有各种各样的海洋生物会帮忙保住礁盘。科学家在2007年的相关研究中发现，海域中如果有繁盛的以海草为食的鱼群，珊瑚也会兴旺。“如果某种人类行为灭掉了食草鱼类，比如过度捕捞，海草就会取代珊瑚。”休斯说。

　　来到大堡礁的人可以看见鱼群在履行它们不可或缺的职责。在接近礁盘北角的午后摇曳的光线里，富丽堂皇的珊瑚礁壁伫立海底，下面有一条罕见的蝙蝠鱼，鳍肢修长，面孔漆黑，正啃着一绺绺马尾藻。还有一群鹦嘴鱼，合为一体的牙齿如同克丝钳，咯吱咯吱地撕咬礁石上红红绿绿丛生的海藻。

　　7.测量古炮

测量古炮(图片来源：Donnie Reed)

　　2010年，考古学家里索罗手拿标尺，测量一门9尺(约合2.7米)长的加农炮。这门加农炮从查格雷斯河河口附近的一座西班牙堡垒落入水中。堡垒名叫“圣洛伦佐”，从100英尺(约合31米)高的悬崖上俯视查格雷斯河。1740年，英国舰队在舰队司令爱德华·弗农的指挥下进攻圣洛伦佐堡，摧毁了这座要塞的部分城墙，多门加农炮和爆炸造成的碎片坠入大海。

　　里索罗和其他考古学家可能发现了摩根船长指挥的海盗船的加农炮，这些海盗船于1671年沉入附近的海底。但这个研究小组并未发现1740年从圣洛伦佐堡坠入大海的任何加农炮，包括照片中的这门在内。 

　　8.打捞上岸的加农炮

打捞上岸的加农炮(图片来源：Donnie Reed)

　　2010年，巴拿马查格雷斯河河口附近，来自韦特研究所的考古学家弗里茨·汉瑟尔曼(左)和詹姆斯·德勒加多正在检查打捞上岸的加农炮。这些加农炮在海底度过了近350年，上面包裹着厚厚的有机凝结物。据说，17世纪的海盗船长摩根曾使用加农炮攻击西班牙舰队和殖民地。

　　摩根船长的海盗船甲板上装有小型火器，在近距离作战时，他们会使用霰弹枪。口径较大的炮安装在甲板下方，透过特殊的窗户开火，攻击较远的目标，例如西班牙堡垒和战舰。摩根船长据信1635年左右出生于威尔士，早年曾当过水兵，考古学家对他的这段经历并不十分了解。1660年，他凭借过人的胆识和能力出任私掠船船长，受雇于英国政府，攻击和骚扰西班牙舰队和殖民地，同时负责新大陆的船运工作。

　　9.面目全非

面目全非(图片来源：Donnie Reed)

　　一门被厚厚的有机凝结物包裹的小型加农炮，可能安装在摩根船长的旗舰“决斗”号的甲板上。考古学家说，他们并不用轻型货车运送加农炮，将它放在货车上只为展现它娇小的尺寸。加农炮前面的卵形物体是“决斗”号的压舱石，用于提高船只的稳定性。数百年在水下度过，加农炮和压舱石已经连为一体。 (孝文)

　　8.海尔-波普彗星带来灾难

海尔-波普彗星带来灾难

　　照片展现了英国巨石阵上空出现的景象，明亮的海尔-波普彗星驾临地球。1995年，人们第一次发现海尔-波普彗星，1997年最后一次降临时曾酿成一场悲剧。在海尔-波普彗星与地球距离最近时，天门教的39名信徒在加利福尼亚州自杀身亡。天门教认为UFO就跟在这颗彗星后面，可以拯救他们，离开注定要毁灭的地球。根据《天启》所载，天门教信徒相信撒旦控制着地球和人类，所有的一切都将在天启火焰中化为灰烬。

　　9.2000年5月5日：冰的审判

冰的审判

　　在1997年著作《冰：终极灾难》中，作家理查德·诺纳预言称2000年5月5日将是世界末日，这一天正好是行星连珠，可怕的融冰将涌向地球赤道。(照片展示了挪威的奥斯特芬那冰盖)诺纳指出，地球此前的轴移动与灾难性气候变化——例如冰河时代——同时发生，造成无法预测的后果。他的预言最终破产，“冰灾难”并未降临在我们头上。必须指出的是，很多科学家确实对冰感动忧虑。气候变暖正导致世界上冰冻地区的冰层逐渐融化，将对人类的生存造成不利影响。

　　10.2000年1月1日千年虫审判日？

千年虫审判日？

　　希德一家展示他们储备的物资，他们要靠这些物资度过千年虫造成的灾难。1984年的一个电脑贸易专栏首先发出警告，2000年1月1日将是世界末日。专栏称，千年虫将导致计算错误，让电脑和其他机器陷入崩溃并引发可怕的混乱。此外，这个专栏还介绍如何购买抗千年虫附身符和挽救生命的千年虫修复工具。

　　根据《华盛顿邮报》报道，福音派新教会建议信徒储备食物，迎接最可怕时刻的到来。杰里·法尔维尔和帕特·罗伯逊等领导者暗示新千年的到来将导致世界走向毁灭，就像《圣经启示录》中所描述的那样。

　　11.人造黑洞吞噬地球

人造黑洞吞噬地球

　　在2009年9月大型强子对撞机启动时，一些批评者预测称这台世界上最大的粒子加速器将制造一个足以吞噬整个世界的黑洞。一些物理学家指出，制造出黑洞的几率微乎其微。末日预言者认为，黑洞将一点点吸收微小物质，直至将整颗星球吞噬。这一令人恐惧但可能性极小的想定促使一些独立科学家在2008年春季提起诉讼，试图阻止启动强子对撞机。事实证明，对强子对撞机的恐惧只是杞人忧天，这台对撞机早已经上岗，并未造成任何灾难性后果。(孝文)

　　4.1910年彗星天启

彗星天启

　　哈雷彗星每76年造访一次地球，在历史上，这颗彗星的出现被视为世界末日的前兆。1910年，哈雷彗星再度造访地球，很多欧洲和美国人认为天启时刻到来。(图片为一部法国动画片，奚落末日预言者)法国天文学家卡米尔·弗莱马里恩在《天启》中表示，一些人认为，哈雷彗星的彗尾含有破坏大气层的气体，可能吞噬地球上的所有生命。

　　有意思的是，这一末日预言也让一些人成为受益者，防毒面具和所谓的“彗星药丸”的销量暴增，好似坐上火箭一样。《天启》称，罗马的瓶装氧气供应量与日俱增，很多人希望靠瓶装氧气度过危难，等待地球穿过彗尾。

　　5.1914年耶和华见证人会的末日预言

耶和华见证人会的末日预言

　　耶和华见证人会创建于19世纪70年代，是基督教的一个旁支。根据耶和华见证人会的预言，世界将在1914年毁灭。照片中，耶和华见证人会的孩子正在分发宗教文献。根据1997年的著作《天启推迟：耶和华见证人会的故事》，虽然1914年末日预言破产，但耶和华见证人会的追随者还是将末日预言进行到底，又预言称世界将在“不久后”走向终结。

　　6.2000年行星连珠 末日降临

行星连珠 末日降临

　　2009年2月27日，美国佛罗里达州的彭斯湾灯塔，月球和金星同时在夜空中出现。行星连珠引发了很多末日预言，尤其是在2000年5月5日，当时水星、金星、火星、木星和土星与太阳和月球连成一线。根据作家理查德·诺纳的预言，行星连珠将导致整个世界被冰吞噬。根据英国《新科学家》杂志报道，“精神考古学家”杰弗里·古德曼在其1977年著作《我们是地震一代》(We Are the Earthquake Generation)中指出，地震和火山喷发将导致世界各地出现巨大裂缝，地球将裂成几块，释放断层移动产生的压力。

　　有趣的是，末日预言也在荷兰弗里斯兰省激发科学革新。1774年，一名教区牧师向他的会众分发所谓的末日小册子。小册子称太阳系将在未来的行星连珠出现时毁灭。这一预言让市民陷入恐慌之中。随着恐慌情绪的加剧，一名业余天文学家在自家客厅制造了一个行星仪，用来消除人们的担忧情绪和解释行星移动。这是世界上已知最古老的机械行星仪。

　　7.帕特·罗伯逊的末日预言

帕特·罗伯逊的末日预言

　　2000年拍摄的照片，里面的人是电视福音传教士帕特·罗伯逊。罗伯逊预言称耶稣将在20世纪80年代的某个时刻重返地球。根据《大西洋月刊》报道，他的末日预言立基于《圣经》的记载，尤其是《帖撒罗尼迦前书》。

　　《帖撒罗尼迦前书》称：“因为主必亲自从天降临，有呼叫的声音，和天使长的声音，又有神的号吹响。那在基督里死了的人必先复活。以后我们这活着还存留的人，必和他们一同被提到云里，在空中与主相遇。这样，我们就要和主永远同在。”根据这一末日预言，无宗教信仰者和撒旦将被困在一个火湖，忍受永无休止的煎熬。火将摧毁地球，并创造一个新天堂和新世界，上帝的信徒或者实现救赎的人将生活在那里。

　　新浪环球地理讯 北京时间5月9日消息，据美国国家地理网站报道，2009年秋季，科考队在墨西哥瓜达鲁普岛沿海捕获了迄今为止体型最大的大白鲨。这头雄性大白鲨长17.9英尺(约合5.5米)，打破了此前的纪录。此前的纪录保持者为一头名为“基梅尔”的雌性大白鲨，身长16.8英尺(约合5.1米)。两个纪录均是非官方纪录，未得到正式组织的承认。

　　新捕获的大白鲨被称之为“阿帕奇”，以国家地理频道节目《鲨鱼冒险家》中船长布莱特·麦克布莱德的宠物狗的名字命名。《鲨鱼冒险家》围绕科学家捕捉和放生大白鲨的工作展开，用以确定这种神秘大型动物的繁殖地和出生地。这个科考小组由海洋保护科学学院院长和常务董事迈克尔·多迈耶领导。

　　科考队领队克里斯·费舍尔表示，“阿帕奇”重达2吨，被抓住时一直试图挣脱没有倒钩的鱼钩。费舍尔说：“与‘阿帕奇’之间的较量不同于我们此前的任何经历。”拖上船后，研究人员为“阿帕奇”安装卫星追踪标签，提取血液样本，而后将其放生，看着它快速游向远方。他说：“它全身上下都是伤疤和记号，一定是个喜欢惹是生非的家伙。巨大的体型给人留下深刻印象，站在它面前，你会觉得自己很渺小。”

　　费舍尔指出，在大型海洋鱼类家族，雌性的体型往往超过雄性，因为它们要生育和照料下一代。其他专家表示“阿帕奇”的体型在大白鲨中闻所未闻。蒙特里湾水族馆大白鲨研究计划负责人约翰·奥苏利凡说：“这是一头体型巨大的大白鲨，但我怀疑还有体型更大的大白鲨生活在野外。”

　　大白鲨专家、阿拉斯加渔猎部门渔业研究生物学家肯尼斯·古尔德曼指出：“我此前从未见过体型如此巨大的大白鲨。这是他们安装卫星追踪标签的另一头成年雄性大白鲨。”巨大的体型对科学家来说意义不大，“阿帕奇”的真正价值在于能够帮助揭开大白鲨习性的一系列谜团。

　　费舍尔表示，他的他的团队正在监视“阿帕奇”的动向。最近的研究显示，太平洋大白鲨在海岸附近聚集，包括瓜达鲁普岛，而后前往海洋中部觅食。觅食之后，它们经常返回同一集合地点。这仍是一项假设性理论，如果“阿帕奇”离开瓜达鲁普岛，前往海洋中部地区觅食，而后来到另一个集合地，这一理论便失去意义。费舍尔称，科学家可以通过卫星追踪标签了解大白鲨的迁徙以及在哪里聚集，这些发现有助于环保人士保护这一物种。大白鲨被国际自然保护联盟列为易受影响物种。(秋凌)

　　2003年，西班牙阿斯图里亚斯，工作人员用担架搬运一具雌性巨型鱿鱼尸体。（图片来源：Fernando Camino, Cover/Getty Images）

　　新浪环球地理讯 北京时间5月5日消息，据美国国家地理网站报道，在大约10年前于西班牙沿岸发现巨型鱿鱼尸体时，科学家便怀疑来自船只的强大声脉冲将这种动物推向死亡。现在，他们发现了相关证据，证明这一推测。根据一项新研究，人类活动产生的低频声波不仅影响鲸鱼和其他海洋哺乳动物，同时也会影响鱿鱼以及其他头足类动物。长久以来，科学家便认为包括鲸鱼在内的海洋哺乳动物容易遭受声脉冲影响。

　　揭开巨鱿死亡之谜？

　　研究领导人、巴塞罗纳加泰罗尼亚理工大学海洋声学家米切尔·安德烈表示，研究发现显示海洋中的噪音污染对海洋动物的影响程度超过此前预计。他在一份声明中说：“我们知道海洋中的噪音污染会严重影响海豚和鲸鱼，它们利用天然声纳进行导航和捕猎。这项研究第一次发现噪音污染也让无脊椎动物深受其害。无脊椎动物是一个规模更大的海洋动物种群，此前并未发现它们的生存也与声音关系密切。”

　　21世纪初，人们在西班牙阿斯图里亚斯沿海发现巨型鱿鱼尸体。一些案例中，巨型鱿鱼尸体在当地船只使用气枪产生低频声脉冲后不久出现，另有一些案例则涉及石油和天然气钻探作业。在对巨型鱿鱼尸体进行研究时，科学家发现它们的身体遭受严重损伤，套膜变成浆状，触须青肿，平衡器也遭到损害。这些充满液体的器官位于鱿鱼眼后，帮助它们在水中保持平衡和位置。

　　海洋生物学家安格尔·古拉当时认为，勘探船产生的声音污染对头足类动物以及其他海洋动物的生存造成不利影响，但这一推测并未得到证实。这位西班牙海洋研究所的生物学家表示：“借助于这项研究，我们找到了证据，低频声波能够给头足类动物造成损伤。”古拉并没有参与此项新研究，研究论文将刊登在《生态学与环境疆域》杂志上。

　　损伤随时间加剧

　　研究过程中，研究小组对87只头足类动物暴露在低频声波环境下受到的影响进行了分析。这87只头足类动物属于4个种群，分别是2种鱿鱼、1种章鱼和1种乌贼。2小时内，这些头足类动物一直暴露在声音强度157至175分贝的噪音环境下，噪音频率在50至400赫兹之间。安德烈在接受“国家地理新闻”采访时表示，这种强度和频率范围在很多人类海上活动产生的噪音中较为普遍，例如军方声纳测试或者测量海床下方物质特性的石油和天然气勘探。

　　结束噪音暴露之后，科学家屠宰了这些动物，有些立即屠宰，有些则在96小时之后。噪音暴露后立即屠宰的动物出现平衡器损伤迹象。平衡器细胞的微小毛发状结构消失，让这些动物变成跛子。头足类动物在水中游动时，微小毛发状结构会发生弯曲，帮助它们保持平衡。96小时后屠宰的动物遭受的损伤更为严重，平衡器出现明显大洞。

　　安德烈表示：“这是陆地哺乳动物和鸟类在急性噪音暴露后发生的典型过程。外部受损后又出现严重声损伤，随着时间的推移，损伤日益加重。”在生命的最后时刻，受测的头足类动物只微微移动身体，它们不再游动、进食或者交配。

　　第二组受测的头足类动物共有大约100只，它们并未暴露在声脉冲环境下，身体保持健康状态，行为正常。分开前，两组头足类动物被放入同样的玻璃缸，所有动物在测试前均行为正常，这也就排除了圈养或人工喂养导致受测头足类动物出现机体损伤的可能性。

　　仍需进行更多研究

　　海洋研究所的古拉表示，虽然实验中的头足类动物体积远远小于巨型鱿鱼，但实验发现能够解释巨型鱿鱼遭受的损伤。受测动物是巨型鱿鱼的理想“替身”，他没有理由怀疑研究发现不适用于巨型鱿鱼。需要指出的是，受测动物与巨型鱿鱼遭受的损伤存在差异。古拉称，10年前发现的巨型鱿鱼出现的损伤比受测动物更为明显，说明它们受到多个声音源影响，所承受的噪音强度也要超过实验中的动物。

　　与受测的动物不同，巨型鱿鱼并不是受伤那么简单，而是丢掉性命。科学家表示，西班牙巨型鱿鱼遭受的命运说明，暴露在低频声波环境下可导致巨型鱿鱼走向死亡。古拉解释说：“发现巨型鱿鱼尸体时，我们认为它们的死因可能有两个，一个是声波的直接影响，另一个是平衡器部分受损，导致鱿鱼无法辨别方向。失去方向感的巨型鱿鱼从深海游到海面，巨大的温差导致它们送命。”

　　美国国家海洋与大气管理局的海洋动物学家迈克尔·韦基奥内表示目前仍无法确定具体死因。韦基奥内并没有参与此项新研究。他指出：“虽然新研究发现了足够证据，证明巨型鱿鱼的死因，但仍需要进行更多研究，才能确定人类活动产生的噪音污染是否导致海洋动物普遍受到伤害。新研究发现的证据说明，古拉对巨型鱿鱼死因的推测可能是正确的。”(孝文)

　　人类向空气中排放的二氧化碳正逐渐渗入海洋，导致其酸化。百年之后，牡蛎、贻贝和珊瑚礁是否还能存活？

　　意大利那不勒斯海岸线外的火山岛阿拉贡堡附近，处于健康状态的海底应如此景：棉被似的红色海绵、白色藤壶、淡紫色珊瑚藻、海胆，还有一条伪装到位的鱼（照片中央），是条浅红副鳚。

　　距离上页图景象几百米的地方，二氧化碳从海底火山口冒出，导致海水酸化。有朝一日，全世界海洋可能都将达到这里的酸化程度。色彩艳丽的各种生物被一片黯然的海藻取代。“警钟已敲响。”生物学家贾森· 霍尔-斯潘塞说。

　　撰文：伊丽莎白 · 科尔伯特 ELIZABETH KOLBERT

　　戴维 · 利施瓦格尔 DAVID LIITTSCHWAGER

　　翻译：陈昊

　　阿拉贡堡是一座小岛，如宝塔般赫然耸立于第勒尼安海中。岛屿位于意大利那不勒斯以西27公里处，可从另一座稍大的岛屿——伊斯基亚经由狭长的石桥到达。游人来到阿拉贡堡，为的是一睹古代的生活场景。他们徒手或乘电梯爬上宏伟的城堡，观赏其中陈列的中世纪刑具。与他们相反，造访此岛的科学家们为的却是展望未来景象。

　　阿拉贡堡周边海域地质情况特殊，透过这扇窗户，人们可以窥见2050年以后地球各大洋的情景。二氧化碳气泡从海底火山口升起，溶解后形成碳酸。碳酸的酸性相对较弱，人们常喝的碳酸饮料中便含有这种成分。但如果碳酸含量太大，则会使海水具有腐蚀性。“如果二氧化碳水平极高，几乎没有哪种生物受得了。”英国普利茅斯大学海洋生物学家贾森· 霍尔-斯潘塞说。阿拉贡堡为这一违反自然规律的现象提供了一个天然参照：随着汽车排气管和烟囱排出的二氧化碳越来越多地被海洋吸收，阿拉贡堡周边海域中发生的酸化现象，正加速在世界各大洋展开。

　　霍尔-斯潘塞在该岛周边海域从事研究已经八年，他对海水属性进行仔细测量，并跟踪记录鱼类、珊瑚及各种软体动物的情况，这些生物在这里生活，有些也在这里分解。一个寒冷的冬日，我与霍尔-斯潘塞，以及来自意大利安东· 多恩动物研究所的科学家玛利亚· 克里斯蒂娜· 布亚一起下海，以便近距离观察海水酸化带来的影响。我们把船停在距阿拉贡堡南岸大约45米的地方，一簇簇藤壶在岛屿惊涛拍岸的悬崖底部形成白色的长条。“藤壶生命力顽强。” 霍尔-斯潘塞评论道。然而，在酸度最大的水域里，就连藤壶都踪迹难寻。

　　我们三人都潜入水中。布亚带着把小刀，她从一块岩石上撬下几只帽贝，这些倒霉蛋在觅食的过程中不慎进入腐蚀性过强的水域，它们的外壳极薄，几乎透明。二氧化碳气泡如水银珠般从海底升腾。我们继续往前游，一片片海草在我们身下摇曳。水草呈鲜绿色，因为通常覆盖在草叶上使其颜色变暗的微生物已消失不见。远离火山口的地方常见的海胆在这里也不见踪迹，因为它们连轻度酸化的海水都难以忍受。一群群几近透明的水母从我们身旁漂过。“小心，”霍尔-斯潘塞发出警告，“水母扎人。”

　　除了水母、海草和藻类，阿拉贡堡周边火山口分布最密集的区域内，就几乎没有什么别的生物了。即便是在几百米以外，许多本地物种也无法存活，那里的海水酸度相当于全球各大洋将于2100年达到的水平。“通常来说，受污染的海港里只有少数几个类似杂草的物种能够应对急剧变迁的环境，”我们回到船上后，霍尔-斯潘塞说，“与二氧化碳剧增时的情况一样。”

　　工业革命开始至今，矿物燃料(煤、石油、天然气)燃烧和森林砍伐已经导致超过5000亿吨的二氧化碳排放量。众所周知，如今大气中的二氧化碳含量是80万年甚至更长时间以来的最高水平。

　　而不为众人所知的是，二氧化碳排放也在对海洋造成改变。空气与水频繁进行气体交换，因此，排入大气的任何物质，都会有一部分最终进入海洋。在风力作用下，这些物质迅速溶入深度大约几百米的水域内，之后经过数百年的时间，洋流再将其运送到大海深处。20世纪90年代，由各国科学家组成的国际研究小组执行了一项规模庞大的任务，其中包括从世界各地区不同深度的水域中收集7.7万多份海水样本，并对这些样本进行分析。这项工作花费了15年的时间，其结果向人们展示出，过去二百年里，人类排放的二氧化碳中有30%被海洋吸收。如今，海水仍在以每小时百万吨左右的速度吸收二氧化碳。

　　对于生活在陆地上的居民来说，这一过程有其益处：海洋从大气中吸走1吨二氧化碳，造成全球气候变暖的祸源也就少了1吨。但对海底生灵来说，就是另一番情形了。美国国家海洋和大气管理局负责人、海洋生态学家简· 卢布琴科把海洋酸化称作与气候变暖破坏力相当的“同级别杀手”。

　　根据氢离子浓度测量酸性得出的pH值范围为0~14。pH值低的是强酸，比如盐酸，可充分释放氢离子(比碳酸要更加充分)；而pH值高的则是强碱，比如碱液。纯净蒸馏水的pH值是7，属于中性。海水应该呈弱碱性，海面附近pH值为8.2左右。目前，二氧化碳排放导致这一水域的pH值降低了0.1，由于pH值与里氏震级一样按对数计算，所以即便是数值上的细微改变，也会引起巨大变化。pH值下降0.1，意味着酸度提高了30%。如果保持现在的势头，2100年海面pH值将下降至7.8左右。到那时，海水的酸度将比1800年高出150%。

　　迄今为止发生的酸化现象可以说是不可逆转的。尽管从理论上来说，可通过往海水中添加化学药剂来抵消过剩二氧化碳的作用，但在实际操作中，所需要的药剂量却大得惊人：例如，要想抵消1吨二氧化碳，至少需要2吨石灰，而当今世界每年排放的二氧化碳就有300多亿吨。

　　同时，能够抑制酸化的自然进程(比如陆地上岩石的侵蚀)发生速度又太慢，在短暂的人类历史上发挥不了什么作用。即便可以从今天起停止二氧化碳排放，要想让海洋恢复至工业革命之前的化学状态，也需要数万年时间。

　　海水酸化可导致无数后果。酸化的海水利于某些海洋微生物生长，却导致另外一部分微生物衰亡，因此可能会改变海水中铁和氮等关键营养元素的含量。基于类似的原因，能够穿过海面的阳光也可能会增加。通过改变海水的基本化学成分，酸化作用还将把水体吸收和消灭低频声波的功能降低40%，导致海洋某些区域噪音变大。另外，海水酸化还会干扰某些物种的繁殖，阻碍另外一些物种利用碳酸钙形成外壳和坚硬外骨骼的过程。科学界对最后这两种作用的记录最为详实，至于历史能否证明它们是影响力最大的作用，仍然属于未知。

　　2008年，150多名顶尖研究员联合发表了一份声明，称他们“对近期海洋化学状态的急剧变化深感忧心”，这些变化可能在几十年内“对海洋生物群落、食物链、生物多样性及渔业造成严重影响”。海洋暖水区中的珊瑚礁处境最危险，但由于二氧化碳在冷水中更易溶解，因此实际上海水酸化的影响力可能最早体现在两极地区。科学家已经观测到南北两极的翼足类动物(小型海螺，是鱼类、鲸类和鸟类的重要食物)出现了明显变化：实验表明，翼足类动物的外壳在酸化海水中生长速度大幅减缓。

　　各种生物能够适应化学成分改变后的海水吗？阿拉贡堡给出的答案不尽如人意。在我造访该岛时霍尔-斯潘塞告诉我，此地的火山口向水中倾倒二氧化碳已有至少一千年的时间，但是pH值为7.8(本世纪末全世界海洋都将达到这一水平)的水域与远离火山口的水域相比，其中生活的物种少了将近三分之一。这些物种“在代代繁殖的过程中有大量时间可用来适应环境”，霍尔-斯潘塞说，“但这里还是见不到它们的踪迹。”

　　“由于pH值对生物来说十分重要，因此人类花费大量精力来维持血液中pH值的稳定。”他继续说道，“但有些低等生物不具备这种生理功能，它们必须忍受外界的变化，因此最终不堪重负。”

　　与阿拉贡堡相隔半个地球、位于澳大利亚海岸线外80公里处的独树岛也是座袖珍岛屿。虽名为“独树”，但实际岛上有数百棵树木，岛屿呈新月状，两端伸入珊瑚海，月弯中坐落着一个小型研究站，由悉尼大学管理。碰巧的是，当我在一个宜人的夏日午后造访该岛的时候，正赶上一只体型庞大的母蠵龟爬到实验室门前的海滩上来。岛上的所有居民(不算我一共11人)都前来围观。

　　独树岛是大堡礁的一部分，大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群，长度超过2250公里。整个岛屿由一块块的珊瑚残砾组成，这些碎块小的似弹珠，大的像篮球，于大约4000年前的一场风暴之后开始堆积。直至今日，整个岛上也找不到可以真正称之为泥土的东西，树木如旗杆般从珊瑚碎块中拔地而起。

　　20世纪60年代，科学家开始造访此岛，他们首先提出的问题是，珊瑚礁是怎么长成的？近年来，这类问题显得更加迫切。“大约有25%的海洋物种，其一生中起码有部分时间是在珊瑚礁群中度过的。”一天傍晚出发采集礁石附近的海水标本之前，卡内基研究所海洋酸化问题专家肯· 卡尔代拉告诉我，“珊瑚搭建起生态系统的架构，因此很显然，如果珊瑚没了，整个生态系统也就没了。”

2009年，一名男子盯着崩溃的北极海岸线。

　　新浪环球地理讯 北京时间4月20日消息，据美国国家地理网站报道，专家们表示，由于北极气候变暖，大量永冻土带融化，流入海洋。新研究发现，北极部分地区的永久冻结带每年遭侵蚀的程度最多达到100英尺(约合30米)。

　　自2000年以来，数十名科学家便对大约6.2万英里(约合10万公里)——占整个北极海岸线的25%左右——的北极海岸线进行研究。根据他们的发现，永冻土层每年的平均遭侵蚀速度达到1.6英尺(约合0.5米)左右。在海岸线非常短的部分区域，科学家发现每年遭侵蚀的永冻土层最多达到65至100英尺(约合20至30米)。拉普帖夫海、东西伯利亚和波弗特海沿岸的永冻土带遭侵蚀情况最为严重。

　　德国波茨坦阿尔弗雷德·瓦格纳极地与海洋研究所地貌学家休斯·兰特乌特表示，永冻土海岸长大约24.9万英里(约合40万公里)，占地球海岸的三分之一左右。自上一个冰河时代以来，周围数公里的海冰让很多永冻土海岸保持较为稳定的状态，但在温度不断升高的北极，冰覆盖量不断减少。兰特乌特说：“这些海岸一年中的绝大多数时间都受到海冰的保护，如果海冰覆盖量减少，遭侵蚀程度将更为严重。”

　　海岸遭侵蚀不仅意味着陆地遭受损失，同时也会影响当地的生态系统。兰特乌特说：“对于一些分布着湖泊等淡水栖息地的海岸线来说，这样的栖息地可能消失或被咸水泻湖取代。驯鹿——例如波弗特海地区的波丘派恩驯鹿——生活的面积狭小的陆地也可能被侵蚀殆尽。”

　　他指出水生环境可能因富含营养物的沿岸沉积物流入海洋发生改变。“近岸水域的氮和磷等营养物不断增多可能影响食物链的第一环，例如细菌和其他微生物，它们以这些营养物为食。食物链中体型最大的动物也最终遭受影响。”兰特乌特表示很难预测这些变化。

　　北极冻土带居民必须适应改变的地貌。绝大多数社区位于沿岸，由于土层不稳定，一些居民已被迫迁居。随着北极温度升高，变化的海岸线也将成为一些声称享有能源开采权的国家面临的重大障碍。原因在于：遭到侵蚀的海岸线可能导致建造和保护开采油气的基础设施遭遇更大难度。兰特乌特说：“这是一个动力学系统，必须采取新举措以应对未来的环境。”

　　共有来自10个国家的30位科学家参与两项针对北极沿岸遭侵蚀的研究，研究发现刊登在《江河口与海岸》(Estuaries and Coasts)杂志上。(秋凌)

金头绿咬鹃，尾部覆羽，炫耀

红腹锦鸡，头冠，炫耀

负责生成色彩的微小色素囊在化石羽毛中就像香肠和肉丸，香肠形成黑色，肉丸形成红色和棕色

两种色素囊在一份鸟龙面部羽毛样本中都找的到。

　　　　爬行动物也有基板，但在它们的胚胎里，每一个基板都激活特定的基因，只让基板后缘的细胞增殖，最终形成鳞片。上世纪90年代末，耶鲁大学的理查德· 普拉姆等人提出一种理论，认为从鳞片到羽毛的转变所依赖的可能只是基板内一个简单的基因指令开关。指挥基板细胞纵向而非横向生长，便可生成羽毛。换句话说，羽毛是以与鳞片相同的基因构建成的全新产物。一旦最早的毛丝进化出来，也许只需再加以些微改动就能产生越来越精致的羽毛。

　　直到近年，科学家们还普遍认为羽毛首先出现于兽脚类世系的某个早期成员身上，后来这种恐龙演变成了鸟类。然而在2009年，中国科学家宣布发现了一种背上长有刚毛的古生物——“天宇龙”，它在恐龙家族中属鸟臀目，与兽脚类的亲缘关系极远。于是出现了一种令人惊异的可能性：也许恐龙的祖先早已有了状如毛发的原始羽毛，只是有些恐龙物种在后来的演化中把它丢掉了。如果能确证有些翼龙化石——翼龙并非恐龙家族的成员——身上的“绒毛”也是原始羽毛的话，就能把羽毛的起源回溯到更远，因为这些会飞的爬行动物与恐龙共有一位更加古老的先祖。

　　还有一种更加令人诧异的可能。与鸟类、恐龙和翼龙家族亲缘最近的现存动物是短吻鳄。尽管这些身披重甲的怪物如今显然一根毛都没有，但它们体内有与鸟类一样的羽毛构建基因，这说明其2.5亿年前(鸟、鳄世系分化以前)的祖先也许曾长有羽毛。所以有些科学家说，该问的问题不是鸟类如何获得羽毛，而是短吻鳄如何失去羽毛。

　　如果羽毛最初演化出来不是为了飞翔，那么它们又能为动物提供什么其他的好处呢？有些古生物学家称，羽毛最初可能是被当做保暖层的。有些出土的兽脚类恐龙化石前肢伸开，掩住下面的巢，它们也许曾用臂上的羽毛来呵护子女。

　　还有一种假说在近几年影响渐趋强大：羽毛最初进化出来是为了炫耀。今日鸟类的羽毛有着极为繁多的色彩和图案，可谓争奇斗艳。在有些情况下，它们的美丽起着吸引异性的作用。雄孔雀绚丽的尾羽就是如此。2009年，科学家们开始对兽脚类恐龙羽毛的结构进行更细致的研究，令这种假说得到了有力支持。他们在羽毛化石中发现了名为“黑素体”的微小囊状构造，其形状与现存鸟类羽毛中生成各种特定颜色的构造能够完美地对应起来。这些黑素体保存得极为完好，竟可以帮助科学家重构出恐龙羽毛的色彩。比如中华龙鸟的尾羽看似有着红色和白色的条纹。也许这个物种的雄性会在向雌性示爱时显摆自己漂亮的尾巴，又或许雌雄两性都以与斑马相同的方式利用条纹：识别同类、迷惑天敌。

1860年，达尔文曾在一封信中表达了对于无法解释孔雀尾屏的懊恼

国王天堂鸟圆盘状尾羽末端，在炫耀时颤动

鸵鸟幼年体表羽毛，第一、第二阶段保暖

红天堂鸟侧腹羽毛，用于炫耀

五彩金刚鹦鹉尾部覆羽，飞行

　　　如果认为这种转变是为了适应飞行，也能说得通。假设鸟类的祖先是体型纤小、身披鳞甲的四足爬行动物，生活在森林的树冠中，在树木间跳跃穿行。如果鳞片生得更长，就能获得更大的升力，从而滑翔得越来越远。后来，当它们能够向上、向下飞的时候，前肢也就演变成了翅膀。简而言之，羽毛的进化是伴随着飞翔的进化发生的。

上世纪70年代，美国耶鲁大学的古生物学家约翰· 奥斯特罗姆指出了鸟类与陆生的兽脚类恐龙(大名鼎鼎的霸王龙、迅猛龙即属此类)在骨骼结构上的显著相似性后，这种“羽毛进化导致飞翔”的观念开始瓦解。奥斯特罗姆认为，鸟类显然是兽脚类恐龙的现存血裔。然而，许多已知的兽脚类恐龙都有着粗大的后腿、短小的前肢，还有强健的长尾，实在很难相信是在树木间跳跃的动物所拥有的体格。

　　1996年，中国的古生物学家为奥斯特罗姆的假说拿出了惊人的证据。那是一副矮小、前肢短、来自1.25亿年前的兽脚类化石，被命名为“中华龙鸟”。它有一个非同寻常的特征：背部和尾巴上覆盖着一层稀疏的空心毛丝。真正的原始羽毛证据终于面世了，却是来自一头在地上跑的兽脚类恐龙。简而言之，羽毛的起源可能跟飞翔的出现全无关系。

　　古生物学家们很快找到了数以百计长着羽毛的兽脚类恐龙。有了这么多化石可以用于比较研究，他们便开始拼合更为详细的羽毛进化史。最初出现的是简单的毛丝。过了些年，不同世系的兽脚类成员演化出多种多样的羽毛，有的类似今日鸟类的内层绒毛，还有的长出了对称排布的羽枝；另一些恐龙身披又长又硬的条形羽毛或者加宽的毛丝，与任何现存鸟类的羽毛都不同。

　　兽脚类恐龙身上长而中空的毛丝带着一个谜团。如果它们就是早期的羽毛，那又是怎么从扁平的鳞片进化出来的呢？幸运的是，如今仍有身披丝状羽毛的兽脚类存活：幼鸟。一只发育中的小鸟身上所有的羽毛，最初都只是从皮肤长出来的一根根刚毛，后来才分叉变成更复杂的形状。在鸟类的胚胎中，这些刚毛发自于皮肤细胞组成的若干小片，名为“基板”。基板顶部的一圈快速生长的细胞逐步垒成圆筒状结构，便成为刚毛。