女裁缝和纸鹦鹉螺的故事

2020-04-24 14:47甘蔗
世界博览 2020年8期
关键词:鹦鹉螺水族箱雄性

甘蔗

纸鹦鹉螺困扰了欧洲博物学家2000多年,直到1 9 世纪三四十年代,让娜·鲍尔才解开了它们的秘密。

古希腊人擅长创造海洋传奇,在他们的史诗中,伊阿宋和阿尔戈英雄们航行于大海之中,寻找金羊毛,其实这些勇敢的水手并不是唯一的航海巨匠,擅长杨帆的还有与他们同名的软体动物:阿尔戈船蛸。它那精致弯曲的乳白色贝壳,就像小船一样,因此水手们用希腊神话里的阿尔戈英雄给它命名。不过汉语中一般把这种八脚软体动物称为船蛸或者纸鹦鹉螺。

这种生物曾经让博物学家和哲学家困惑了2000多年,甚至还骗过了伟大的亚里士多德,亚里士多德相信它们把贝壳当作“帆”一样来驾驭海风,“当微风拂过时,它使用薄网航行,一些触角像舵桨一样划水。”亚里士多德在谈到纸鹦鹉螺时这样写道。这种神话流传了几个世纪,到了19世纪,博物学家依然对此深信不疑。

直到19世纪30年代初,自学成才的法国博物学家让娜·维勒普勒克斯-鲍尔(Jeanne Villepreux-Power,1794-1871)开始研究纸鹦鹉螺后,人们才开始洞悉纸鹦鹉螺的世界,作为关头足类动物(章鱼和乌贼都属于这个类别)的开创性研究者,让娜还发展出了研究海洋生物的新方法:水族箱,这种新方法直到今天依然在帮助我们更好地了解海洋生物。

从裁缝到贵妇再到科学家

在深陷软体动物世界之前,让娜是法国中部一位鞋匠的孩子,她出生于 1794年9月24日,当时正值法国大革命,不过当时的恐怖统治和社会动乱,几乎没有触及到她所在的科雷兹省乡村。作为乡村鞋匠的女儿,与兄弟姐妹不同,让娜接受了一些基础教育,学会了阅读和写字。18岁时,让娜步行前往巴黎。

从让娜的家乡到巴黎有400多公里。当年的她在堂兄的陪伴下前往异乡,这位堂兄要把一群牛赶往巴黎的一家屠宰场,但是在途中,让娜受到堂兄的殴打,她不得不向奥尔良的警察局寻求帮助,在那里等待新的证件,之后独自前往巴黎。

到了巴黎,让娜比预定的时间晚了很久,但是还是成为了一家裁缝店的学徒。当上学徒不久,让娜就因手艺精湛而崭露头角,因此接到西西里公主卡洛琳的委托,为其绣婚纱。1816年,卡洛琳嫁给了贝里公爵查尔斯·费迪南德·德·波旁,这个贝里公爵是法国国王路易十八的侄子。

因为这件婚纱,让娜认识了富有的英国贵族、商人詹姆斯·鲍尔。1818年,让娜跟着鲍尔来到意大利的西西里岛,在墨西拿,两人举行了婚礼,之后在那里生活了20多年。婚后,让娜再不用为了谋生而缝制衣服,她也不想以贵妇人的日常消遣——绣花来消磨时光,于是拥有大把闲暇时光的让娜,就对大自然产生了兴趣。

让娜首先被西西里岛的自然风光吸引住了,她在西西里岛上到处旅行,记录并描述当地的动植物、收集矿样、化石、蝴蝶和贝壳的标本,让她对贝壳尤其着迷。

让娜居住在海边,她曾经写道:海洋像玻璃一样透明、一样光滑,如此宁静,都可以看到海底下最渺小的物体和最微末的动静。墨西拿封闭的、没什么恶劣天气的海湾为让娜进行海洋生物的精确观测提供了理想的条件。她撰写了多篇有关海洋软体动物的文章,其中包括对普通章鱼(Octopus vulgaris)的研究。但是不管研究什么,让娜总是会回到她“最喜欢的纸鹦鹉螺”。

1839年,让娜出版了她的第一本书《几种海洋和陆生动物的物理观察和实验》,书中记录了她对纸鹦鹉螺的研究。1842年,让娜出版了她的第二本书《西西里岛指南》,书中是她对西西里島自然环境的调查发现,描述了19世纪西西里岛的野生动植物、当地的景观和自然遗产。

建造水族箱

从这两本书可以看出,让娜的想法和科学认识已经超越了时代,她想到了投放小鱼和小龙虾,以此补救河流不被过度捕捞的方法。她还记录了章鱼会使用工具的情况,描述了它们如何用石头撬开海丝(Pinna nobilis)的贝壳。但是她的主要科学贡献在于对纸鹦鹉螺的研究。

让娜这样描述自己看到的纸鹦鹉螺:“当和煦无风,海面平静,并且认为自己没有被看到时,纸鹦鹉螺便展现自己,就像孔雀一样向我展示了它们的美丽。在这样的时刻,人们可以观察它们的运动和一些习性。”

让娜不满足于远处的观察,不满足于描述已经死亡的标本。她着迷于水生物种的生活及其奥秘。因为生活在地中海的边缘,从事水生生物的研究可谓万事俱备。于是让娜着手对活着的纸鹦鹉螺进行一系列的实验,为了做到这一点,她需要着手建立自己的水族箱。

让娜从1832年开始建造水族箱。当地的水手和渔民把装在水桶里的活的纸鹦鹉螺带给她。起初,让娜把它们养在玻璃水箱中,放在自己海边的小屋里,试图养着这些生物,但不幸的是,纸鹦鹉螺在封闭的条件下无法生存。

于是让娜设计了三种不同类型的水族箱,一种便于研究,另外两种用锚固定在海床上。一种是玻璃制作的,盐水通过软管进出,保持水的循环。这种适合在室内研究软体动物的玻璃箱,被认为是现代水族箱的雏形。另一种水族箱也是由玻璃制成的,外边套一个笼子,浸没于海中,用于研究小型软体动物。为了观察更大的软体动物,珍妮还发明了第三种,被称为“动力笼”的水族箱。这种长方形的木制笼子,每个角上都装有锚,便于固定在墨西拿清澈宁静的海湾内。通过特殊构造的机械,可以把笼子从海中拖拽上来,以便于观察研究。

让娜还设计了一系列非常实用的技术,比如,更新水族箱的水质,喂养水族箱内的生物。她基本上像野外生态学家或野外动物学家一样工作,而且她的方法很有条理,这与当时其他科学家的工作形成了鲜明的对比。

19世纪是现代生物学形成的关键时期。这个领域开始从启蒙运动时期的概念化研究(对生物进行分类、形成体系、收藏和展示)转向思考生物如何生活。但对于那些研究海洋动物的人来说,野外研究是一项挑战。海洋动物学家不能去往海底,必须以某种方式将海洋动物带到面前,还要让它们活得很好,让娜设计的水族箱就像在海湾上设有观察站,可以观察活着的生物体,这个想法可以说是站在当时生物科学的前沿。

水族箱和之后的海洋馆,把那些深藏海底的海洋动物带回了陆地,让科学家能够在自然环境中观察野生的动物,从根本上来说,让娜的工作方式与现代科学家喜欢的工作方式相同:科学家作为旁观者在一边观察,让动植物展现自身,向世人揭示自己的秘密。

出身低微的让娜·鲍尔,自学成才,成为了影响深远的海洋生物学家。

揭开纸鹦鹉螺的秘密

纸鹦鹉螺之所以被称为纸鹦鹉螺,是因为它们的外壳像纸一样薄。它们的“贝壳”是自己制作的还是“获取”(就像寄居蟹一样)的呢?这是自亚里士多德和老普林尼以来,一直悬而未决的谜团。自亚里士多德时代以来,学者们就一直对此进行辩论,甚至所有穿着长袍的学者,都得对这个问题回答“是或不是”。

为了回答这个问题,在1832—1843年之间,让娜对纸鹦鹉螺进行了一系列实验。她在一只纸鹦鹉螺的外壳上刺了几个洞,然后把其他纸鹦鹉螺的完好无缺的外壳投入笼子里。她观察了6个小时,耐心就要耗尽时,忽然看到一只纸鹦鹉螺用其前端两只手臂上的特殊薄膜开始修理它的外壳,而据亚里士多德说这两只前臂是用来划水的。这个实验证明,纸鹦鹉螺的外壳确实是它们自己的。

尽管纸鹦鹉螺不像某些软体动物那样被束缚在外壳上,但雌性在出生后不久便开始制造外壳,并且一生都呆在外壳中。正如让娜观察到的那样,当外壳损坏时,它们可以用前面的两条手臂进行修补。让娜写道:“在我之前没有人看到过纸鹦鹉螺伸出手臂修补外壳。”几乎每只纸鹦鹉螺的外壳在褶皱、波纹、厚度、形状和颜色上都有其独特的变化。

通过观察受精和繁殖季节中的纸鹦鹉螺,让娜还发现纸鹦鹉螺的外壳实际上是一个卵匣。从8月到12月,纸鹦鹉螺将其外壳增长三倍,以提供足够的空间来容纳后代。

雌性纸鸚鹉螺自古以来就广为人知,而雄性,直到让娜的时代还不为人知。因为雄性纸鹦鹉螺特别小,纸鹦鹉螺雌体和雄体在形态结构上的差别极大,雌性的身高是雄性的12-30倍,雄性纸鹦鹉螺仅有一厘米长,大约和你的指甲盖差不多,雄性通过分离携带精子的专用手臂:茎化腕,使雌性受精,而茎化腕分离后不久,雄性就会死去。

虽然让娜没有直接研究雄性纸鹦鹉螺,但是她在实验过程中观察到了茎化腕。她认为这些蠕动的附属物是纸鹦鹉螺繁殖过程中的一个阶段,但是当时的博物学家认为它们是寄生虫,后来的科学家证实,这是雄性纸鹦鹉螺的茎化腕。

多年研究沉入海底

让娜差不多花了十几年时间,仔细研究纸鹦鹉螺这个“可疑”而“优美”的海洋生物。在此之前,没有人花这么久的时间研究它们。让娜在几本出版物中公布了她的研究结果,在19世纪30年代她把自己的研究提交给了几个研究机构和学院。她本人至少是16个学会的成员,是意大利卡塔尼亚自然科学院的第一位女性成员。她用意大利语、法语和英语写作,她的作品还被翻译成德语出版。当然了,也有一些人并不接受她对纸鹦鹉螺的研究,说她的报告“明显不准确”。尽管面对这些争论,但是让娜依旧在自己找到的研究道路上前行。

总体来说,让娜的作品在整个欧洲受到广泛好评,并受到英国生物学家理查德·欧文和当时其他科学界著名人物的推崇,欧文称她为“水族馆之母”。让娜并没有发明水族馆,但她是引领潮流的人之一。

让娜还有很多见解,很多见识没能出现在出版物中。这是因为1838年,一艘原本开往伦敦的邮轮,在到达目的地之前沉没了。这艘船上装着让娜多年的研究心得,既有图纸,也有笔记,还有西西里渔民帮忙寻找的标本,这些堪称欧洲最美丽的收藏,就这样重归大海,这真是一个浪漫的灾难。如今,这样的灾难应该不会再发生在科学家身上了,但也许可以提醒我们要定期进行数据备份。

可以说,墨西拿成全了让娜的科学研究,但是不知为何, 1840年,让娜和她的丈夫从西西里岛移居到了伦敦,之后搬到了巴黎。1871年,让娜逃离了被普鲁士大军包围的巴黎,回到了她出生的村庄,不久之后她在那儿去世。

所有的心血都沉入了海底,可能使让娜非常伤心,甚至让她停止了研究工作。但是,她继续写作并成为演讲者。但这之后的作品很少,只在1860年出版了关于普通八爪章鱼的论文。

多年过去了,让娜的研究和科学精神并没有被人遗忘,1997年,为了纪念她,金星上的一个陨石坑以她的名字命名。这让我们记住,在女人没有机会进入男人掌控的实验室的时候,于让娜是那个打破女性科学家玻璃天花板的人,而她使用的是玻璃鱼缸……

(责编:栗月静)

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