海研一號採集記 | 環境資訊中心
趙世民

海研一號採集記

2002年02月06日
作者、 攝影:趙世民(國立自然科學博物館研究員)

8月中旬,我和海洋大學陳天任教授一起上海研一號,進行台灣海域深海生物調查。航程一共3天,我沒有長期在研究船工作的經驗,這十多年來,研究工作都是搭小船或舢舨在近海潛水,每次最多3到4小時。

台灣深海生物研究尚在起步階段,陳教授在先前幾次採集中發現魚類、甲殼類(蝦蟹)、軟體動物(烏賊、章魚、螺貝類)及棘皮動物(海星、海參、海膽、陽燧足及海羊齒)是深海四類最常見的動物。我是台灣做棘皮動物分類研究者之一,有幸和一些頂尖的海洋生物學家一起工作。

20日早上在高雄啟航,我19日先趕到高雄,住在岳父家。雖然從事海洋研究快20年,但暈船一直是我揮之不去的夢魘,每次出海,風浪如果太大,都會先吞一顆暈船藥。否則,就一定會把半消化的胃中物回饋大海。

一個颱風剛從東部外海掃過,到達日本。我擔心海面氣壓仍然不穩,當晚先去買藥。

「老闆!買20顆…」糟糕!一時忘了暈船藥怎麼講。

「就是那個…那個避暈藥。」

「對不起,我們還沒賣男士使用的避孕藥。」

「不!不!是避免暈車、暈船的藥…」

「喔!是暈船藥…一顆10塊錢」「沒吃完的要放在陰涼的地方…上船前一個小時吃,…只預防、不治療!」老闆解說得很簡潔。我一口氣買了20顆。

這是出發前一夜發生的糗事。

第二天早上在碼頭和陳教授會合,他帶了5、6個研究生,正忙著將網具搬到船上,同行的尚有台大及中山的學生和助理。

海研一號是一艘八百噸的研究船,由台大海洋研究中心管理,船上專業技術人員近二十名,平時停泊在高雄及基隆港,是台灣海洋研究的一艘重要研究船。

10點啟航,這3天的作業地點是小琉球西南外海及台東大武外海,作業水深由800公尺到1300公尺。

陳教授準備工作齊全,他帶了海軍測量局所提供的深度圖,那裡地形平坦適合拖網,他已有掌握,所以直接將作業地點的經緯度告訴技術人員,省了許多時間。

小琉球是南台灣重要經濟海域,許多東港的漁船都到這裡作業,但漁場的水深多在200公尺以內,而我們的需求是1000公尺以下,遠離了漁場。

下午到達目的地,準備就緒,在3點鐘下了第一網,深度是1200公尺,所需纜繩長度約3000公尺,也就是3里長。

下網的時間要半個小時,起網時間也是半個小時,加上1小時拖網,每一次收放網就要2小時,這種深度的底拖每天最多只能做4次。做得愈深,次數愈少,2000公尺以下,每天可能只做2網。

4點鐘正,船長告訴我們網子卡到東西,必須起網,否則會斷纜,於是將網子緩緩收回。由於網子太重,收網時間足足多了1倍,下午五點多才將網具弄上船,網內塞滿細泥,一共裝了3大箱。

泥內有許多生物,研究生們忙著分批篩洗,他們動作熟練,分工良好,顯然是訓練有素。工作雖然辛苦,但有說有笑,一有特別的生物就發出驚呼。年輕、熱情、精力充沛,讓我想起在作研究生的那段時間。


「哇!這隻紅海星好奇怪!怎麼會有9條腿,海星不是大部分都5條腿的嗎?怎麼這隻特別多?」一個學生抓了一隻海星問我。

「不一定,雖然大多數種類是5隻腳,但有些種類的腳就超過20隻,6~9隻腳的也不少。有一些種類較特別,族群大部分是5隻腳,但少數會有4隻或6、7隻的!雖然海星的體制是五輻對稱,但5隻腳不是海星的通則。」

「老師!為什麼同一種的族群中有些腳多了,有些卻少了?是什麼因素造成的?突變嗎?」

「主要原因可能是在胚胎發育時,受到異常環境所引起的,例如高溫、缺氧或不正常的鹽度等。」

「這麼說,如果我們讓4腳的海星配對,在正常環境下,牠們生下的小寶寶也是5隻腳,不會是4隻囉?」

「理論上是這樣的。這是一個很有趣的題目,你可以做做看,說不定會有新發現。」

海星腳的數目是遺傳決定的,異常的環境可以改變胚胎發育時的腳數,但卻無法改變5腳的遺傳因子。交配後只要環境正常,腳依然是5隻。

很有研究潛力的一個學生,好好拉拔,或許會是一位有潛力的研究人員。在學校教書的過程中,如果能碰到舉一反三的學生,是最快樂不過的事。

細泥由一千多公尺深海拉起,異常冰冷,黏度也高,一個俏皮的男生將它抹在臉上,向旁邊一位女同學說:「好舒服!帶幾罐回去敷臉,說不定皮膚會變漂亮,那以後我們可以合組一個深海淤泥打撈公司,將產品賣給化粧品公司。」

「找你那個『只有背影還可以』的阿美去組吧!」邊唱邊白了他一眼,令他好生沒趣。

另一個男同學將泥塗在眼眶下方,二道黑線,問旁邊女同學「帥不帥?」他說自己是棒球迷,美國職棒大聯盟球員常將黑墨塗在眼下,接高飛球時可以減少燈光或陽光的干擾(因為黑色可以完全將光線吸收)。他還打趣說,回學校可以組一支球隊,叫做「深海淤泥」隊。

學生們在工作中製造笑料,我欣賞他們的創意,歡笑聲讓大家忘了辛勞,和他們在一起,我的心情年輕了許多。

今天只能下一網,抓到了3種海星、2種陽燧足、少數深海蝦蟹和魚類。我的收穫最多。

為什麼小琉球海域有那麼多淤泥,我推測可能是來自於高屏溪和東港溪口,河流長期將陸地上泥沙堆積於此。離河口愈遠,漂來的泥愈細,這些細泥可能是千百年來堆積的結果。有了這次經驗,我在海圖寫上「凹凸不平,多細泥,不宜底拖」。

當夜,船開往大武外海。學生們在甲板上歌唱聊天,歡笑聲乘風飄入艙內。我躺在巴士海峽懷中,盪啊盪的睡著了。


圖1. 海研一號研究船

凌晨4點我被搖醒,我們搭乘的這艘「海研一號」研究船(圖1)在太平洋隨黑潮緩緩漂向北方,我猜想已經快到目的地了,船長正放慢船速,以便在清晨6點剛好漂到下網點。

船在太平洋中晃得很厲害,艙內行李落了一地,搖得我有點反胃,趕忙起來吞了一片藥,躺回床上等藥生效,準備工作。

清晨7點,船180度轉向,吃力的拖著黑潮緩緩向南前進,拖網水深也是在1200公尺到1300公尺之間。陳教授說這裡海流強,沒有淤泥,但海底有許多沈木,網子很容易弄破。我在東部海岸採集時常發現被沖上岸的巨木,猜想這些沉木可能來自於菲律賓的雨林,許多是颱風或船難時掉入海中,隨黑潮沖到台東海岸。漂浮的木頭像詭雷一般,是船員的夢魘,它們漂忽不定,儀器偵測不到,黑暗中瞭望不著,常卡住或打斷推進器,使船失去動力。

果然第二網就破了一個大洞,已不堪使用,只得改用另一個網。今天一共拖了4網,早上7點作業到晚上8點,每個類別的生物都有斬獲,我採獲了5、6種海星和海參,都是以前沒見過,可能是新品種。

其中有一種海參最特殊,身體像一團透明的果凍,一抓到船上就開始分解,學生雙手捧著牠,卻一滴一滴從指縫中流掉,化成一灘稠稠的濃湯。「真神奇!」學生大叫。

圖2. 深海海參像果凍,一撈起來就分解。這是一種深海海參,屬於浮游海參科(Pelagothuriidae),生活在深海底泥上,身體周圍有薄膜,可以隨水流漂浮,是一種會游泳的海參。

「老師!為什麼這種海參像一團果凍(圖2)?一撈起來就化成流質?」

「棘皮動物的結締組織稱為可動性結締組織(Mutable connective tissue),它可以在身上緩緩轉移,遇到危險能分解,或讓一部分肉脫落。在這過程中,一些有毒或麻醉性物質會跟著釋放出來,干擾捕食者,以化險為夷,這是一種自割行為。棘皮動物有很強的再生及癒合能力,也是靠這種特殊的結締組織來修補傷口。」(註:棘皮動物門包括海星、海參、海膽、陽燧足和海羊齒等。)

「老師,您有沒有留意到許多深海魚類身體好像特別細長,顏色黑壓壓的海參(圖3)、海星也比較軟,海圖3. 另一種深海海參側面。膽的殼也比較薄,輕輕一壓就破了!」

「喔!魚類的問題要請教魚類學老師,可能和生活的環境有關。深海無光,底質多是軟泥,或許這樣的顏色是一種保護,這樣的身體結構有利於鑽入泥沙中躲藏,或游泳逃生,或對抗高水壓有關吧!總之,一定和吃、避免被吃,或和高壓低溫有關。」

圖4. 軟體動物門的海天使的薄貝殼。深海底泥已不適合身體比重太大的底棲生物生活,太重容易被埋在沙中,行動也不方便,身體比重最好和環境差不多。另外,許多深海生物白天沈入海底,晚上要上升到水表層覓食,骨骼太多或比重太大都不適合這樣的垂直運動。許多水母和軟體動物的翼足類(海蝴蝶或海天使(圖4))都有這種垂直的沈降行為,水母就無殼,翼足類的殼薄如蟬翼。我們在大武外海就抓了好多海蝴蝶,恰好是活的教材。

我喜歡帶學生上野外課,這樣的講解都是由實物所誘導,印象最深、收穫最多,師生圖5. 數量豐富的歪型海膽。間的互動也最頻繁。在學校教書的經驗裡,有些學生上起課來一隻隻像病貓,但一到野外就生龍活虎,有用不完的精力。

晚上8點,我們又啟程開回小琉球外海,準備在第3天的回程中做800公尺左右的底拖。船由太平洋繞過鵝鑾鼻回到巴士海峽,風浪又減緩了。這一夜我9點就上床,睡得安穩,清晨5點又回到小琉球外海。

7點下網,水深約800公尺,也是拖了近1個小時。起網時頗為沈重,大夥圍在船尾,期待有好的收穫。

圖6. 深海海星和俗稱為海老鼠的歪型海膽。網子一打開,成堆的海膽落了下來,大約有100個左右,許多已經破損。這是一種歪形海膽(圖5),呈卵圓形,刺短小如毛,背面凸起,腹面平坦,約有一個碗口大,是生活在泥沙底中的一種海膽,俗稱為海老鼠(圖6)。我挑了十多個較完整的當標本,陳教授也留了6、7個當教學標本,其餘丟回海中。
 


圖7. 住在深海海綿體內的蝦子。(攝影:趙世民)

海膽堆中還擠了一些蝦蟹類(圖7)和海星,這一網還是我最豐收。 
「老師,海膽體內這一圈圈的東西是什麼?好像體內沒有什麼內臟!」一個學生拿了一個擠破的海膽走了過來。

「哦!這是牠的腸子,也是最主要的內臟,它被腸繫膜黏住,懸在膽殼上。」

海膽除了內臟外,最明顯的可能就是生殖腺,一簇簇像小葡萄般黏在膽殼上,可惜現在不是生殖季,看不到生殖腺,當生殖季一到,飽滿的生殖腺一條條黏在膽殼上,幾乎塞滿膽殼。對海膽而言,生命中最重要的任務就是吃和生殖,膽殼內一條長而螺旋的腸子就是為吃和生殖準備。

圖9. 學生在整理剛撈起的各種奇特標本。(攝影:趙世民)

「老師,岩礁地區淺海海膽主要以海藻為食,這些深海的海膽吃什麼?」 

「深海的海膽是屬於雜食性,大多以沈積的底泥為食,或以其他動物屍體為食,屬於食垃圾者,你看牠的腸子中全是灰黑色的細泥,就知道牠主要是吸收泥沙中的有機物。」

「從海圖上來看,這個海域大多是這種底質,加上拖上來的上百顆海膽,我們可以推測牠應該是此區的優勢種生物。」說完,我在船走過的路線劃一條直線,寫上「歪形海膽豐富」。

我非常訝異這裡的歪形海膽這麼多,內心有許多感慨…。

圖8. 將淺海礁岩的海膽剖開,黃色的都是卵子。(攝影:趙世民)20年前,墾丁淺海也是滿地海膽,但是因為我們開始吃牠的生殖腺(精巢及卵巢(圖8)),大肆捕捉,不到20年,海膽被我們抓得變成稀有動物。我和其他老師只好作人工復育及放流,但努力了3年,族群始終無法恢復。原因是當牠們好不容易長大,準備生小孩時,又被老饕抓來開腸破肚,吃牠們即將受精的小生命。海膽吃光了,人類的惡夢也開始降臨。淺海海膽主要吃海藻,藻類失去了天敵,大量生長,搶走了珊瑚附著的岩石,珊瑚的幼蟲找不到家,珊瑚礁開始消失。誰也沒料到,當我們一口一口吃海膽壽司的同時,也一口一口在吞噬珊瑚礁。

比起淺海礁岩區的海膽,這裡的可幸福多了,體型碩大,數量依然如此豐富,每年更可如期舉行集團婚禮,將精子和卵子排到海水中受精。我對於這次無禮的造訪,干擾了牠們的生活,頗覺歉然。

在每次拖網中,除了奇特的深海生命(圖9、10、11)之外,總有許多廢棄物(圖12),啤酒瓶、咖啡罐和各種塑膠製品,這些廢棄物沉在海底,百年千年不壞,我們撈了又丟,丟了又撈,沒完沒了。我心理想著,如果有一天,我們的漁民在載回一船船豐收的魚蝦時,也順手撈回一袋袋的垃圾,那我們的海洋就有希望了。

                                           圖10. 住在深海珊瑚上的長腕陽燧足。(攝影:趙世民) 圖12. 隨網撈起的各種廢棄物。(攝影:趙世民)

圖13.破海膽創作的人面。(攝影:趙世民)「老師!送給你!」一個海洋大學的學生捧了一個海膽殼走上前來。他把一個破損海膽的內臟掏乾淨,在艙內的冷氣口風乾,膽殼原先破了一個大洞,好似人嘴,他又挖了2個眼睛,活像一個人面(圖13),效果和南洋地區的原住民用椰子殼雕刻的人面差不多,挺有創意的,恰好海膽是我研究的動物,欣然收下。

原以為第二網可以拖到更多棘皮動物,但網內空無一物,原因是網具沒有碰到海床。可能是為了節省時間,我們想測試少了300公尺的纜繩是否奏效,但結果證明是偷懶不得的。

圖11. 一隻深海寄居蟹鑽在海葵體內,只露出一個大螯和幾隻紅色的腳。手指狀的突起都是海葵。(攝影:趙世民)下午3點,船緩緩駛回高雄港,海面平得像鏡子。入港的航道上,可以清楚看到中山大學紅色的海洋科學院靜靜躺在山腳,山腰的研究生宿舍也清晰可見。1984到1986年間,我曾在這裡度過2年研究生的歲月,吹著海風,觀柴山的落日,聽西子灣的濤聲,如夢似幻。

多年沒回學校了,這裡有我多位師長,二十多年前,中山甫創校,他們每一位都是年輕的歸國學人,滿懷理想和抱負來指導我們,亦師亦友。在此驚鴻一瞥,祝福他們健康快樂,研究順利。南中山,北台大,願母校校運昌隆,雙雄爭鋒。