《海底總動員》里，小丑魚尼莫的爸爸馬林對它十分呵護，當它走丟后，馬林曾穿越整個海洋去找它。但現(xiàn)實中的小丑魚，和電影里不同，它們雖然有護卵行為，卻不會把小尼莫們撫養(yǎng)長大。一旦孵化，小尼莫們就會到大洋里過著浮游生活，長成米粒大小后，便開始獨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？聽一聽，也許就會有線索了。健康的珊瑚礁是個很熱鬧的地方，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，聽上去有點像小時候吃跳跳糖時，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，槍蝦會以超高速閉合“手槍”，擠出的水柱沖擊周圍水體產生氣泡，氣泡瞬間爆裂，發(fā)出“槍聲”，同時伴隨沖擊波，一下?lián)魰炈鼈兊墨C物。此外，槍蝦還會用這些聲音來交流。所以，當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。
另外的聲音來自于珊瑚礁魚類，當它們一起大合唱時，你仿佛置身于百鳥爭鳴的盛況。
三種魚的唱詩班：來自雙棘原黃姑魚牛蛙般的叫聲，來自鯻（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)
這時的它們很可能在大快朵頤，或是交配產卵。每當夜幕降臨，深層的浮游生物垂直遷移到海洋表面，以它們?yōu)槭车聂~類也開啟了夜間吃貨模式，捕食的聲音不絕于耳。而在產卵時節(jié)，來自雀鯛科，鱈科，鮨科，石首魚科的好幾個物種都喜歡聚集在海流合適的產卵地，用聲音來激發(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”簡直旁若無人……反正這些珊瑚礁居民可謂一刻不消停，總會制造些聲響出來。
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
但對于小尼莫來說，珊瑚礁的線索似乎越來越模糊了。
最主要的原因是珊瑚礁的聲音越來越小了。當珊瑚礁發(fā)生衰退，以此為棲息地的海洋生物也會遭受打擊。失去了“鬧騰”的居民們，珊瑚礁的聲音復雜度、多樣性、音量都會降低。
科學家分別在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，感覺一下有什么改變？音頻：Tim Gordon
從2012年的喧鬧到2016年的無聲，蜥蜴島經歷了什么？很可惜，它經歷了該地區(qū)有記錄以來最嚴重的衰退：在2014年4月熱帶風暴Ita中, 它喪失了40%的珊瑚礁；緊接著，又經受了2015年5月的熱帶風暴Nathan；2016年初，由于極端高溫天氣，超過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
蜥蜴島只是一個縮影，隨著全球變暖，海水溫度升高，在全球范圍內，已經有54%的珊瑚礁發(fā)生中等或以上程度的衰退。
受損的魚類聽力
即便有的珊瑚礁還健康如前，喧鬧依舊，小尼莫的聽力也出現(xiàn)了問題。
幾乎所有的魚類都能聽到聲音。由于魚類身體的密度和周圍海水相當，它們無需收集聲音的外部結構（不似在陸地上的我們，有外耳和中耳），一雙位于顱腔內魚腦旁的內耳就是它們的聽力器官。內耳中有三對鈣質的耳石，緊靠著感覺表皮，負責聽覺的產生。
左圖：魚類的內耳位于顱腔內；右圖：除了三對和我們很相似的半規(guī)管外（淺藍色），還有三對耳石（黃色），靠近感覺表皮（紅色）。圖片：Popper, A. N. et al. / Journal of Fish Biology (2019)
問題是，這些鈣質的耳石對酸溶液十分敏感。隨著人類燃燒化石燃料，越來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，導致酸性溶液腐蝕尼莫的耳石。
對于尼莫們來說，“耳朵不靈敏了”可不僅僅意味著聽不清珊瑚礁的信號。隨之而來的，還有潛伏的危機。
三種吃幼魚的珊瑚礁魚類：擬雀鯛科的褐擬雀鯛、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，有 60%的珊瑚礁幼魚，會在定居下來的這段時間落入狩獵者的肚中。由于海洋酸化導致聽力受損的小尼莫，將更難分辨這些天敵的聲音，這會大大增加它被捕食的幾率。
海洋噪音干擾
除了二氧化碳，過多的海洋噪聲也會干擾小尼莫追蹤聲音的線索，甚至會造成它的激素分泌混亂。和在空氣中相比，聲音在海水中傳播更快也更遠，因此，“噪音污染”問題在大海中會更嚴重。珊瑚礁大多毗鄰陸地，人類的海洋活動（比如近岸工程建設、船舶運輸、漁業(yè)活動等）產生的噪音能在海水中傳播數(shù)千米，會嚴重干擾海洋生物的日常生活。
熱帶淺海珊瑚礁（藍色＋號）與位于珊瑚礁4千米以內的主要港口（紅色星號）的全球分布圖。圖片：Adam Smith / The World Association of Wtareborne Transport Infrastructure (2010)
為了觀察噪音會對小丑魚產生什么影響，科學家在小丑魚居住的海葵附近放置了喇叭，播放摩托艇的聲音。結果發(fā)現(xiàn)，受噪音干擾的小丑魚更喜歡躲在海葵里，減少外出捕食，而且變得十分好斗，會攻擊住在同一個海葵里體型更小的同伴。
進一步研究發(fā)現(xiàn)，它們的皮質醇、睪酮、11-酮睪酮的水平都升高了。皮質醇也叫“壓力激素”，開展該項研究的科學家Suzanne Mills猜測，“這意味著摩托艇的噪音會讓小丑魚倍感壓力，壓力之下，它們的應激反應也受到了影響，這時如果有捕食者，后果可能是致命的?！?/p>
如何改變現(xiàn)狀
其實，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)測系統(tǒng)提供新的維度。比如，從中我們可以讀出這個珊瑚礁的生物多樣性如何？魚群喜歡聚集在哪個位置產卵？一些偏遠珊瑚礁的狀態(tài)還好嗎？……
Stephen Simpson利用水聽器記錄魚群的聲音。圖片：BBC紀錄片The Secret Sounds of Fish
但科學家的工作就止步于監(jiān)測聲音了嗎？當然不是，事實上， Stephen Simpson的團隊正在探索能否將聲音素材轉變?yōu)閷嵱玫墓ぞ?，提出了?strong>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個骨骼堆。其中有12個是實驗組，會在夜晚（幼魚喜歡在夜晚回到珊瑚礁定居）用水下擴音器播放健康珊瑚礁的聲音，剩下的24個則作為“寂靜的”對照組。
6周后，比起“寂靜的”對照組，充滿健康珊瑚礁聲音的實驗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，各個營養(yǎng)級的魚類（吃藻的、吃浮游生物的、吃無脊椎動物的、吃魚的以及什么都吃的）都增加了。
Tim Gordon在珊瑚礁布放擴音器。圖片：Harry Harding
失去的聲音，我們可以重新播放。那多出來的噪音可以消除嗎？
幸運的是，噪音污染，是最容易逆轉的環(huán)境污染之一：空間上，可以讓船舶和工程遠離重要的繁殖地、育哺場；時間上，可以避開幼魚們回歸珊瑚礁的季節(jié)；而技術上，船舶可以使用噪音更少的新一代引擎，近岸工程建設則可以采用氣幕來降噪。
氣幕原理：以圖中的海上風力發(fā)電工程為例，在打樁機周圍布一圈軟管，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
從長遠來看，在全球范圍內減緩氣候變暖和海洋酸化對珊瑚礁的保護至關重要，但要解決這個問題，并非一朝一夕就能達到。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（過度捕魚、炸魚、電魚、毒魚等），讓珊瑚礁以更好的狀態(tài)應對全球變化。
本文轉載自我是科學家iScientist，作者@藝敏。
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