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如果地球停止自转,江河湖海中的鱼类何去何从?

来源:光明网-蝌蚪五线谱2023-02-14 09:18

  流浪地球中的设定

  看过科幻电影《流浪地球》的朋友,应该都会对剧中这样的设定印象深刻:太阳正急速衰老膨胀,包括地球在内的内太阳系将在短时间内被太阳吞没。为了自救人类提出了“流浪地球”计划,通过建造上万座行星发动机来推动地球逃离太阳系,最终到达4.2光年外的比邻星。

  但是,这一计划的第一步,也即“刹车时代”,需要通过建造围绕地球赤道一周的转向发动机让地球停止自转,因为只有这样才能让行星发动机一起稳定向一个方向推进。

  地球自转为我们带来的

  或许在地球上生活的我们平日里并没有特别地注意,自转这一天体最基本的特征早已为这颗蓝色星球的许多自然过程写好了设定。中学地理的知识告诉我们,如若以太阳为参考点,地球自转为我们带来了以24小时为一个周期的昼夜变化。同时,地球的自转也深刻影响着海洋和陆地的分布,也影响着地球磁场。如果当刹车时代来临地球停止自转,这一切都将相应地发生变化。作为一名研究鱼类的科研工作者,在地球停转之后,我们真正离开太阳系之前,地球上的鱼类将会何去何从?

  去往新的两大洋

  以约15°角速度自转的地球塑造了如今世界的海陆分布,离心力使得海水在赤道处大量隆起。一旦地球停止自转,巨量的海水便几乎只受地球引力的摆布,那时位于赤道和低纬度地区的海水将大量投向地球引力最强的南极和北极的怀抱。

  可以想象,那时地球的海陆分布会发生如摩西分海一般变化——高纬度地区会因海水的涌入成为一片汪洋,而低纬度地区则会因为失去海水而形成一片环绕地球一周的陆地。地球将形成南北两片彼此区隔开的海洋。

  Esri公司对地球停止自转后的海陆分布进行建模

  图片来源:https://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html

  原本地球上的海洋虽然分为四大洋或五大洋(南太平洋),但事实上所有大洋都相互连通,生物可以在适宜生存的范围内在世界的大洋间移动、交流。现在因为海陆分布的改变形成的南北两个不相连接的巨大大洋,使海洋中的鱼类和其他海洋生物形成了无法逾越的地理隔离,两大洋中海洋物种之间不再交流,各自演化。

  在狭长的适宜地带安家

  当地球停止自转海陆分布变化对鱼类带来的影响还不是最严重的,因为接下来要面对的是更为严峻的气候变化。

  在流浪地球计划第一阶段的“刹车时代”,地球停止自转后还依然围绕太阳公转,那么一年的长度不变,昼夜也还将依然出现,不过一天的长度会延长至长达一年,这将很大程度上改变地球上的气候。因为那时,长期处在向阳面的地区将经受高温,而处在背阳面的地区则要面临严寒考验。

  在《流浪地球》电影中,当地表的气候不再适合人类居住,人类搬到了500米以下的地下城。那时可能除少部分观赏鱼将继续陪伴人类外,大部分的野外鱼类就要自求多福了。尽管一些鱼类表现出了异于常“鱼”的低温或热耐受性(如极地鱼类可以忍受摄食零下低温环境,部分鱼类也可以短时忍受40℃以上的高温),但大部分鱼类适宜的温度还在5~30℃之间。

  当面临地球停转后一半是火一般是冰的新“两极”,或许仅有向阳和背阴面交界处附近,会存在一个不断随着地球绕太阳公转而移动的狭长区域有相对适宜的温度,鱼类等其他生物或许只会在这个区域附近繁衍生息。

  重新适应新的作息

  昼夜交替周期的改变也将影响地球上许多生物原本的生物钟。在地球上,依赖环境中光线等因素的规律变化,生物可以感知时间,进而调节生物如睡眠、捕食、繁殖等许多行为。如果地球停止自转,包括鱼类在内许多生物原本以24小时为周期的近日生物钟也会受到影响,并产生新的节律。同时因为昼和夜都变得有半年漫长,也不再有日行性或夜行性鱼类的分别了。

  地球停止自转只是科幻电影中的设定,在此设定之下我们只能大致猜测地球上鱼类的归宿。回归现实,我们的地球虽仍在转动,但类似如气候变暖、海洋酸化、环境污染、生境破坏等问题也正在考验着现今的鱼类。在这样的背景下,虽然地球上的一些鱼类已经灭绝离我们远去,而一些鱼类,如刀鲚、大鳞底鳉、多刺棘光鳃鲷、三刺鱼依靠快速进化,获得了新的环境适应能力。

  存在就有希望,不论地球是否停转,关心鱼类和地球上的其他生物,尽可能地保护好它们的栖息地和生物多样性,它们应该就能找到继续适应下去的办法。

  作者:吴昊昊,厦门大学海洋生物学博士,科普作者

  策划:蔡琳

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