明月為號！策動極夜大遷徙

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北極的月亮。圖片來源：Geir Johnson (Norges Naturvitenskapelige Universitet, NTNU, and University Centre in Svalbard, UNIS).

暗夜靜寂，唯有一輪孤月，神秘，清冷。月亮往往是神秘的化身。數之不盡的動物晝伏夜出，在夜色中穿行，而唯有這一輪明月能賦予它們微弱的光明。因此月亮也在諸多神秘生物傳說中扮演著重要的角色，譬如滿月變身的狼人。

而在大自然中，也的確存在著一大類生物，它們可以接受月亮的指引來完成遷徙。近日，來自蘇格蘭海洋科學協會的金·拉斯特（Kim S. Last）及其團隊發現，在北極圈進入極夜時，生活在北冰洋中的浮遊動物的垂直遷徙活動會受到月亮的影響。相關文章[1]發表在最新一期的《當代生物學》（Current Biology）上。

上浮還是下潛，這是個問題

浮遊動物雖然看似微不足道，但卻是海洋生態系統的中流砥柱。拉斯特說：「浮遊動物是海洋中的小型動物，位於食物鏈的底層。一部分浮遊動物以藻類為食，同時又是另一部分肉食性浮遊動物的食物。如果沒有了浮遊動物，海洋中的生命形式將非常少，可能就只剩下細菌和藻類了。」

海水中生活著大量浮遊動物。這些不起眼的小傢伙們，在海洋生態系統中有著舉足輕重的地位。圖片來源：Kim S. Last

中國人年年有春運，浮遊動物們則每天有垂直遷徙。這是一類全球性的普遍行為：它們往往在白天時向深海方向移動，而在夜晚重新回到近海面處——這或許是這個星球上每天規模最大的遷徙活動了。

它們為什麼要進行遷徙呢？「其實原因非常的簡單，它們遠離陽光是為了躲避捕食者。小如肉食性浮遊動物，大如鯨類等生物都在陽光下捕食。因此，當太陽升起時，浮遊動物就開始向大洋深處移動，來躲避這些捕獵者。」拉斯特說，「我們的疑問在於，如果沒有日夜交替，那又將是怎樣的情況呢？」每年，北極圈內大約有6個月的時間，太陽都處在地平線下——這就是極夜現象。在極夜環境下，太陽的指引不復存在，這些聲勢浩大的浮遊動物遷徙會受到怎樣的影響？

拉斯特和同事從各國研究機構收集到了累積超過50年的數據進行分析。在北冰洋的各個位置，聲學設備被固定在特定位置，利用多普勒效應的原理，水中的浮遊動物能影響聲波的反射狀況，因此被用來研究浮遊動物的活動。在聲學多普勒流速剖面儀（Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP）監測的MVBS（Mean Volume Backscatter，平均體積後向散射量）數據中，拉斯特發現了令人震撼的細節。

北冰洋中ADCP的採樣位置。所有探測位置都處於緯度高於69°N的地區，不同位置的海拔高度以及極夜中的光照強度各有不同。其中，A圖為整體概況，B圖為北極點附近位置放大，C圖為波弗特海（Beaufort Sea），D圖為斯瓦爾巴特（Svalbard）群島。

借月色出擊的極夜「狼人」

在每年秋季（10月初）至12月初之間，北極的太陽光逐漸減弱至完全不可見。在這一階段中，浮遊動物們每天的垂直遷徙依然保持著傳統的節奏：白天下沉，夜間上升。這種遷徙隨著夜間時間的增長而規模漸小，到12月初幾近消失。直到次年1月陽光重新照入北極圈時，日間的垂直遷徙才逐漸回歸。

研究者發現，12月初至1月初，浮遊動物興師動眾的遷徙似乎陷入停滯。在沒有太陽指引的極夜，這似乎是合乎情理的事。然而，在細細分析這段時間的數據之後，拉斯特看到了一種與日間垂直遷移截然相反的現象。

隨著每天月亮浮出海平面以上，在夜間浮遊動物們會向下遷徙；而在原本的中午時間，此時月亮沉於地平線上，它們又會重新上浮。換言之，月亮成了號令北冰洋區龐大遷徙的新「太陽」，明月當空之時，也成了新的「正午」。每到滿月高掛時，浮遊動物們會以一個巨大的規模，集體向深海處遷徙：每個月大約有6天的時間，浮遊動物們在深海處（38m，58m深）的活動比較多，而在淺海處（18m）比較少，這一規律恰巧與月圓時間相吻合。

暗藏秘密的MVBS數據。中間彩色的三列數據分別從左到右展示3個不同深度（海平面下18m，38m，58m）約6個多月的數據，縱軸從上到下為日期從2006年10月1日跨度至2007年3月31日，橫軸為當日的時間，MVBS數據點越接近紅色代表生物量越高。在三列MVBS左側展示的是12月2日-12月7日（此階段見不到太陽）的月亮高度與3個深度的MVBS數據，可見從據海面38m至58m的遷徙呈現與月亮位置相一致的模式。在三列MVBS右側展示的是在固定時間點（22:00-2:00），58m深度處6個月間的總MVBS波動，其波動高峰與滿月（FM=Full Moon）的時間吻合，提示在滿月時浮遊動物來到深處活動。最右側一列為太陽高度。

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