看過科幻電影《流浪地球》的朋友,應(yīng)該都會(huì)對劇中這樣的設(shè)定印象深刻:太陽正急速衰老膨脹,包括地球在內(nèi)的內(nèi)太陽系將在短時(shí)間內(nèi)被太陽吞沒。
為了自救人類提出了“流浪地球”計(jì)劃,通過建造上萬座行星發(fā)動(dòng)機(jī)來推動(dòng)地球逃離太陽系,最終到達(dá)4.2光年外的比鄰星。
但是,這一計(jì)劃的第一步,也即“剎車時(shí)代”,需要通過建造圍繞地球赤道一周的轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)讓地球停止自轉(zhuǎn),因?yàn)橹挥羞@樣才能讓行星發(fā)動(dòng)機(jī)一起穩(wěn)定向一個(gè)方向推進(jìn)。
或許在地球上生活的我們平日里并沒有特別地注意,自轉(zhuǎn)這一天體最基本的特征早已為這顆藍(lán)色星球的許多自然過程寫好了設(shè)定。
中學(xué)地理的知識(shí)告訴我們,如若以太陽為參考點(diǎn),地球自轉(zhuǎn)為我們帶來了以24小時(shí)為一個(gè)周期的晝夜變化。
同時(shí),地球的自轉(zhuǎn)也深刻影響著海洋和陸地的分布,也影響著地球磁場。
如果當(dāng)剎車時(shí)代來臨地球停止自轉(zhuǎn),這一切都將相應(yīng)地發(fā)生變化。
作為一名研究魚類的科研工作者,在地球停轉(zhuǎn)之后,我們真正離開太陽系之前,地球上的魚類將會(huì)何去何從?
以約15°角速度自轉(zhuǎn)的地球塑造了如今世界的海陸分布,離心力使得海水在赤道處大量隆起。
一旦地球停止自轉(zhuǎn),巨量的海水便幾乎只受地球引力的擺布,那時(shí)位于赤道和低緯度地區(qū)的海水將大量投向地球引力最強(qiáng)的南極和北極的懷抱。
可以想象,那時(shí)地球的海陸分布會(huì)發(fā)生如摩西分海一般變化——高緯度地區(qū)會(huì)因海水的涌入成為一片汪洋,而低緯度地區(qū)則會(huì)因?yàn)槭ズK纬梢黄h(huán)繞地球一周的陸地。
地球?qū)⑿纬赡媳眱善舜藚^(qū)隔開的海洋。
Esri公司對地球停止自轉(zhuǎn)后的海陸分布進(jìn)行建模
圖片來源:https://www.esri.com/news/arcuser/0610/nospin.html
原本地球上的海洋雖然分為四大洋或五大洋(南太平洋),但事實(shí)上所有大洋都相互連通,生物可以在適宜生存的范圍內(nèi)在世界的大洋間移動(dòng)、交流。
現(xiàn)在因?yàn)楹j懛植嫉母淖冃纬傻哪媳眱蓚€(gè)不相連接的巨大大洋,使海洋中的魚類和其他海洋生物形成了無法逾越的地理隔離,兩大洋中海洋物種之間不再交流,各自演化。
當(dāng)?shù)厍蛲V棺赞D(zhuǎn)海陸分布變化對魚類帶來的影響還不是最嚴(yán)重的,因?yàn)榻酉聛硪鎸Φ氖歉鼮閲?yán)峻的氣候變化。
在流浪地球計(jì)劃第一階段的“剎車時(shí)代”,地球停止自轉(zhuǎn)后還依然圍繞太陽公轉(zhuǎn),那么一年的長度不變,晝夜也還將依然出現(xiàn),不過一天的長度會(huì)延長至長達(dá)一年,這將很大程度上改變地球上的氣候。
因?yàn)槟菚r(shí),長期處在向陽面的地區(qū)將經(jīng)受高溫,而處在背陽面的地區(qū)則要面臨嚴(yán)寒考驗(yàn)。
在《流浪地球》電影中,當(dāng)?shù)乇淼臍夂虿辉龠m合人類居住,人類搬到了500米以下的地下城。
那時(shí)可能除少部分觀賞魚將繼續(xù)陪伴人類外,大部分的野外魚類就要自求多福了。
盡管一些魚類表現(xiàn)出了異于?!棒~”的低溫或熱耐受性(如極地魚類可以忍受攝氏零下低溫環(huán)境,部分魚類也可以短時(shí)忍受40℃以上的高溫),但大部分魚類適宜的溫度還在5~30℃之間。
當(dāng)面臨地球停轉(zhuǎn)后一半是火一半是冰的新“兩極”,或許僅有向陽和背陰面交界處附近,會(huì)存在一個(gè)不斷隨著地球繞太陽公轉(zhuǎn)而移動(dòng)的狹長區(qū)域有相對適宜的溫度,魚類等其他生物或許只會(huì)在這個(gè)區(qū)域附近繁衍生息。
晝夜交替周期的改變也將影響地球上許多生物原本的生物鐘。
在地球上,依賴環(huán)境中光線等因素的規(guī)律變化,生物可以感知時(shí)間,進(jìn)而調(diào)節(jié)生物如睡眠、捕食、繁殖等許多行為。
如果地球停止自轉(zhuǎn),包括魚類在內(nèi)許多生物原本以24小時(shí)為周期的近日生物鐘也會(huì)受到影響,并產(chǎn)生新的節(jié)律。
同時(shí)因?yàn)闀兒鸵苟甲兊糜邪肽曷L,也不再有日行性或夜行性魚類的分別了。
地球停止自轉(zhuǎn)只是科幻電影中的設(shè)定,在此設(shè)定之下我們只能大致猜測地球上魚類的歸宿。
回歸現(xiàn)實(shí),我們的地球雖仍在轉(zhuǎn)動(dòng),但類似如氣候變暖、海洋酸化、環(huán)境污染、生境破壞等問題也正在考驗(yàn)著現(xiàn)今的魚類。
在這樣的背景下,雖然地球上的一些魚類已經(jīng)滅絕離我們遠(yuǎn)去,而一些魚類,如刀鱭、大鱗底鳉、多刺棘光鰓鯛、三刺魚依靠快速進(jìn)化,獲得了新的環(huán)境適應(yīng)能力。
存在就有希望,不論地球是否停轉(zhuǎn),關(guān)心魚類和地球上的其他生物,盡可能地保護(hù)好它們的棲息地和生物多樣性,它們應(yīng)該就能找到繼續(xù)適應(yīng)下去的辦法。
END
作者:吳昊昊
廈門大學(xué)海洋生物學(xué)博士,科普作者
責(zé)編:咕嚕