来源丨科学大院（ID：kexuedayuan）
作者丨EVEE
I’d like to be under the sea. In an octopus’s garden in the shade.
我多想徜徉在海底，在那荫蔽掩映的章鱼花园里~
—《Octopus’s Garden (章鱼花园) 》
1968年，《章鱼花园》这首有趣的歌曲诞生了。在歌曲中，作者想象着海底有一座章鱼花园，而自己就徜徉在花园中，即便在狂风暴雨之下也会感到温暖。不过，在创作这首歌时，作者或许也没有想到，在海底确实真真切切地存在着一座座神奇的“章鱼花园”。
海底的“章鱼花园”｜参考文献
住在海底的章鱼居民，
“比奇堡”深度3000米
2018年，美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 蒙特利湾国家海洋保护区的研究人员乘船前往加利福尼亚州中部海岸附近水域进行调查。
当时，科学家们计划探索戴维森海山周围的一些水下山丘。
戴维森海山是加利福尼亚州中部海岸附近的一座海底山丘，这里距离加州蒙特雷西南约130 公里，在过去是一座火山，尽管戴维森海山已经得到了充分的研究，但其周边区域仍然存在着不少隐秘。
戴维森海山的位置｜参考文献
事实也正是如此，随着深海研究船E/V鹦鹉螺号缓缓下沉，来到海平面以下约3200米处时，神奇的一幕突然出现在研究人员眼前：
“数以千计的章鱼蜷缩为单个的球体，整齐地排列在海床之上，好似一朵朵盛开的鲜花，这一切都像极了甲壳虫乐队那首歌曲中的奇幻场景。”
蜷缩的章鱼仿佛生长在海底的鲜花｜参考文献
眼前的情景让科学家们感到一丝不可思议，当他们调整摄像头的焦距，想要更仔细地观察这些章鱼时，竟然意外地发现海中的水体闪烁着微光，这意味着在这片水域中可能存在着以前未知的海底热泉，热泉涌出的温水与深海的冷水混合在一起造成了这一神奇的景象。
章鱼花园中波光粼粼的水体｜参考文献
不过，这已经不是科学家们第一次在海底的热泉周围发现章鱼花园了。早在十年前，研究人员便在距哥斯达黎加太平洋海岸约160公里，深度约3000米的一个热泉周边发现了100多只聚集在一起的章鱼。
如今，戴维森海山周边这座更大规模的章鱼花园的发现再次激发了人们的好奇心，究竟是什么原因让章鱼对于热泉这样的环境趋之若鹜？
为啥章鱼爱聚集在这里？
来自“温暖”的诱惑
为了解开这个谜团，科学家们对戴维森海山附近的章鱼花园展开了为期三年多的调查。在此期间，他们使用蒙特利湾水族馆的深海机器人多次探索了海底的章鱼花园，仅仅在2.5公顷的区域内就发现了大约6000个章鱼巢穴，这意味着整个章鱼花园可能有超过20000只章鱼存在。
章鱼花园的全貌和局部｜参考文献
因为这些蜷缩成团的章鱼从远处看像一颗颗珍珠，所以科学家们还给它们起了一个很好听的名字——珍珠章鱼 (Muusoctopus robustus)。长时间的连续观察让科学家们得以窥见珍珠章鱼偏爱海底热泉的真正奥秘，章鱼们聚集于此其实是因为来自“温暖”的诱惑。
在多次的观察中，科学家们在章鱼花园中仅发现了成年的雄性和雌性珍珠章鱼，以及正在发育的卵和章鱼幼体，但没有观察到任何中等体型的个体以及任何章鱼进食的痕迹，这一切都表明了章鱼花园只是章鱼们的交配和产卵地。
章鱼在有热泉的岩石缝隙间筑巢｜参考文献
看到这，前文那个问题的答案已然呼之欲出：热泉的存在有利于章鱼的交配和繁殖。在深海中章鱼卵想要孵化并存活并不容易。对于珍珠章鱼那些生活在浅海的亲戚而言，温暖的环境使得它们的育雏期只需要几天到数周，但在深海中，这一切却又变得截然不同。
章鱼是变温动物，深海的低温会减慢它们的新陈代谢，事实上，低温对于章鱼的影响还不止于此。科学家们在测量了多个地点的多个章鱼物种卵的孵化时间后，发现低温会影响章鱼胚胎的发育速度，水温越低，章鱼胚胎的生长速度就越慢。
水温与章鱼卵孵化所需时间的关系｜参考文献
世界上已知的育雏期最长的动物便是一种深海章鱼——北方太平洋谷蛸(Graneledone boreopacifica)，章鱼妈妈可长达4年半不眠不休地覆盖在它的卵上，以保护未孵化的卵不被猎食者伤害。
北方太平洋谷蛸｜Flickr/ Ocean Networks Canada
考虑到3200米处的海水温度大概只有1.6℃，研究人员估计，在正常情况下，珍珠章鱼的卵需要五到八年甚至更长的时间才能孵化。但在三年连续的观察后，科学家们发现，这些珍珠章鱼的卵在不到两年的时间里就孵化了。
科学家们观察到珍珠章鱼卵的孵化过程｜参考文献
于是，他们推测，海底热泉喷出的热水加快了雌性珍珠章鱼以及章鱼卵的新陈代谢，减少了孵化所需的时间。为了验证这一想法，他们在机器人上安装了可以测量温度和氧气的传感器，并测量了章鱼巢内的温度。结果显示，章鱼巢内的温度大约有5.1℃。
值得一提的是，在热泉附近筑巢是一件收益与风险并存的事儿。一旦章鱼产下了自己的卵，这些卵就会粘附在岩石上，倘若在某些时候，巢中的水温过高，就可能会对章鱼的卵造成不可逆的损伤。但不论如何，对戴维森海山附近的章鱼而言，热泉的温暖带来的是繁衍新生命的希望。
新生伴随着死亡，
发生在章鱼花园的兴衰更替
“Oh what joy for every girl and boy. Knowing they’re happy and they’re safe.”(噢，每个男孩女孩都那样欢喜。他们知道自己很开心，无忧无虑)
正如歌曲中唱到的那样，在章鱼花园里，章鱼的幼体们确实安全又幸福。在海底，雌性珍珠章鱼寻找着有热泉渗出岩石裂缝和缝隙建造自己的巢穴，在那里，它们警惕地守护着自己的孩子，使它不受任何危害。
珍珠章鱼妈妈在守护自己的巢穴和卵｜参考文献
除了守护，这些章鱼母亲为下一代付出的还有它们的生命。雌性章鱼在交配产卵后，只能依靠自身储存的能量来维持生计，再也无法进食。像大多数头足类动物一样，它们在卵孵化后便会走向死亡。当一只章鱼母亲走到生命的尽头之后，它的巢穴便会被后来者占据，死亡和新生的交替在一处处岩石缝隙间不断重复上演着。
在三年多的观察中，科学家们目睹了雄性章鱼接近雌性章鱼并与之交配，也曾为章鱼幼体的成功孵化而欢呼，同时，他们也章鱼母亲在孵化后代后死亡而感到难过。
珍珠章鱼从交配到衰老死亡的过程｜参考文献
事实上，对于深海而言，章鱼花园不仅仅是孕育幼年珍珠章鱼的“苗圃”，更是一个令人为之惊叹的、繁荣发展的生命群落。死去的珍珠章鱼对于甲壳类动物、海葵、蜗牛等食腐动物而言无疑是一场盛宴。我们很难想象，在3000多米深的海底，竟然有一个生态系统依靠着章鱼的存在和死亡维持。
或许，深海在很多时候平坦、黑暗而泥泞，并没有太多值得注意的地方，但当海底探测器的探照灯短暂照亮的时候，一座神奇的章鱼花园就会出现在你的眼前。
参考文献
[1] Barry, J. P., Litvin, S. Y., DeVogelaere, A., Caress, D. W., Lovera, C. F., Kahn, A. S., ... & Martin, E. J. (2023). Abyssal hydrothermal springs—Cryptic incubators for brooding octopus. Science Advances, 9(34), eadg3247.
作者：EVEE
作者单位：北京大学生命科学学院
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