兩年前，幾艘研究船駛向北極和南極，對冰下生物進行普查。最令人驚訝的結果之一是發現有 235 個相同的物種生活在世界的兩端，但在其他任何地方都沒有記錄。很容易理解巨大的座頭鯨如何從北極水域游到南極水域，但是研究人員名單上的大多數微型蠕蟲、蝸牛和甲殼類動物都只有米粒大小。這些適應寒冷水域的小型生物是如何穿越 9500 公里的溫暖氣候到達對極的呢？
在顯微鏡下，這些無脊椎動物有時看起來像撕碎的塑膠袋或長著牛角的蝦。它們如何能穿過游泳池，更不用說環遊全球了，這一點尚不清楚。因此，它們的“兩極性”提出了一個 160 年的海洋之謎——而且隨著時間的推移，這個謎團只會越來越大。“如果兩極物種像我們最初的名單所暗示的那樣普遍，那就真的意味著我們對海洋中連通性重要機制的認識不如我們想象的那麼好，”海洋領導聯盟的海洋生物普查專案中北極部分的專案負責人拉斯·霍普克羅夫特說。
兩極物種的發現可以追溯到 19 世紀 40 年代維多利亞時代的探險家詹姆斯·克拉克·羅斯及其兩艘重型戰艦 HMS 埃裡伯斯號和恐怖號的探險。在繪製北極和南極地圖的任務中，他收集了外觀非常相似的海洋動植物樣本。他推測，這些微小的物種不僅能夠在最終會擊沉他的船隻的冰冷水域中生存下來，而且還能夠完成環繞地球一半的旅程。
從那時起，懷疑論者一直在爭論證據。有些人抱怨說，水下生物標本被誤認了，或者看起來太不一樣。但在 2000 年，蘇格蘭愛丁堡大學的海洋學家凱特·達林解決了所有爭議。在冰島和福克蘭群島附近的南北亞極地水域，達林分別收集了有孔蟲，這是一種看起來像帶刺的泡泡糖團的單細胞海洋漂流生物。當她對三個物種——Globigerina bulloides、Turborotalia quinqueloba 和 Neogloboquadrina pachyderma——的核糖體 DNA 進行測序時，她發現這些基因非常相似，她說“它們一定在混合，甚至可能現在就在混合”。（恰如其分的是，她是在以她的前任詹姆斯·克拉克·羅斯號命名的英國研究船上收集的樣本。）
在達林公佈她的研究結果的同一年，成千上萬的海洋生物學家聯合起來為普查繪製海洋生物地圖。這項耗資 6.5 億美元的十年活動在全球範圍內啟動了數百次研究航行，其中數十次前往兩極。以前從未進行過如此規模的活動。
“這讓我們能夠開始看到比我們任何人在自己小小的後院裡單獨看到的更大規模的模式，”霍普克羅夫特說。去年，當北極和南極的調查人員彙總他們的資料時，兩極性的謎團膨脹到 235 個物種。問題再次出現：相同型別的生物如何跨越兩極？
一些科學家和自然主義者，包括查爾斯·達爾文，假設物種在數千年前平均海洋溫度較低時遷移，可能是在第三紀和最後一次冰河時代 18,000 年前之間的某個地質時期。然而，達林的資料給這個理論潑了一盆冷水。她所謂的“蟲子”的微小基因差異表明，這些物種的混合時間要近得多。
幻燈片展示：在北極和南極水域發現的相同生物之謎。
今天，大多數科學家認為，這些物種透過稱為溫鹽環流的深水傳送帶傳播，溫鹽環流是負責洋流（如大西洋的墨西哥灣流）的海洋範圍內的現象。由於兩極的冷水隨著擴散而改變鹽度並下沉，因此它形成了離散的潛艇河流，這些河流在赤道下降，並在地球的另一端重新浮出水面。沿途，溫度僅在 2 到 4 攝氏度之間波動，足以讓大多數極地居民生存。這些生物本身以幼蟲或卵的形式懸浮，或者以活體成蟲的形式進行遷徙，在 9500 公里的跋涉中經過幾代繁殖，並在 400 至 600 年後到達。由於盛行的洋流，要返回其起源地，可能需要再花費 1600 年。
除了漫長的旅行時間外，該理論還部分反駁了兩極性：它表明物種可能生活在極地地區之外，只是我們還沒有找到它們。“這有點笨拙，關於你如何定義某些東西。定義是基於功能還是基於資料的缺乏？與地表相比，我們對海洋深層的瞭解太少了，”霍普克羅夫特說。
兩極生物的列表是暫定的，原因還有：生物學家主要根據形態（或形式和結構）來識別大多數物種。生活在相似環境中的物種通常看起來相同，但可能是基因上的陌生人。“在做基因檢測之前，你無法確定它們是否是兩極生物，”達林說。
在過去的一年中，一個普查小組一直在搜尋海洋收藏品，以尋找儲存在純度足以從生物體中提取 DNA 樣本的乙醇中的兩極標本。（絕大多數都儲存在甲醛中，無法進行基因分型。）為了研究這些標本的生物極性，他們迄今為止已經對數百個線粒體 DNA 樣本進行了測序，這些 DNA 被稱為條形碼基因。他們希望在《海洋生物普查》於 10 月釋出之前完成搜尋。
“我認為我們的結果將真正修正關於兩極之間聯絡的正規化，”霍普克羅夫特說。每種生命形式都可能進行了獨特的旅程，但放在一起看，它們將揭示一個相互交織的世界，即使在它的盡頭也是如此。
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