據(jù)報(bào)道，美國(guó)海洋生物學(xué)家伊迪絲·維德爾經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可發(fā)出熒光的細(xì)菌能夠充當(dāng)水域的污染指示劑。在實(shí)驗(yàn)室，維德爾將印第安河瀉湖的沉積物樣本與一種名為“費(fèi)氏弧菌”的發(fā)光細(xì)菌混合在一起，而后利用光度計(jì)測(cè)量費(fèi)氏弧菌在有毒化學(xué)物質(zhì)影響下所發(fā)光線變暗的程度和速度，進(jìn)而快速確定有毒物質(zhì)的濃度。與測(cè)量水中的化學(xué)物質(zhì)相比，測(cè)量沉積物中的污染物水平能夠進(jìn)一步了解印第安河瀉湖的健康狀況。

發(fā)光細(xì)菌建功

維德爾是一位享譽(yù)世界的海洋生物學(xué)家，在近30年的職業(yè)生涯中，她曾經(jīng)數(shù)百次潛入深海，研究能夠發(fā)出熒光的海洋動(dòng)物的數(shù)量和多樣性。這種發(fā)光現(xiàn)象被稱之為“生物發(fā)光”，在海洋世界非常普遍，有近90%的動(dòng)物具有這種能力。維德爾表示：“發(fā)光是動(dòng)物的一種生存本領(lǐng)，幫助它們尋找食物，吸引異性和躲避捕食者。”海洋中沒有可供躲藏的樹木或者灌木叢，可生物發(fā)光的動(dòng)物利用光線吸引體型更大的捕食者，攻擊它們的敵人。

經(jīng)過研究，維德爾發(fā)現(xiàn)一種方式，可利用生物發(fā)光現(xiàn)象對(duì)抗印第安河瀉湖的污染。這個(gè)瀉湖位于美國(guó)佛羅里達(dá)州，是一個(gè)156英里（約合250公里）長(zhǎng)的河口灣，同時(shí)也是佛州最寶貴并且面臨威脅的生態(tài)系統(tǒng)。在自　己的實(shí)驗(yàn)室，維德爾將沉積物樣本與一種名為“費(fèi)氏弧菌”的發(fā)光細(xì)菌混合在一起，而后利用光度計(jì)測(cè)量費(fèi)氏弧菌發(fā)出的光線。通過觀察沉積物中的有毒化學(xué)物質(zhì)殺死細(xì)菌過程中導(dǎo)致光線變暗的程度和速度，維德爾能夠快速確定有毒物質(zhì)的濃度。她指出，與測(cè)量水中的化學(xué)物質(zhì)相比，測(cè)量沉積物中的污染物水平能夠進(jìn)一步了解印第安河瀉湖的健康狀況。“水中的污染物是暫時(shí)的，沉積物中的污染物則是永久性的。”

成本更低 速度更快

維德爾經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，印第安河瀉湖中磷和氮等重金屬和肥料濃度較高，這些物質(zhì)可刺激藻類生長(zhǎng)，甚至達(dá)到失控程度。瘋狂生長(zhǎng)的藻類大肆消耗瀉湖中的氧，導(dǎo)致其他生物窒息。研究過程中，維德爾設(shè)計(jì)了傳感器并安裝在瀉湖周圍，用于實(shí)時(shí)獲取有關(guān)水流和流向的數(shù)據(jù)。通過將這些數(shù)據(jù)與有關(guān)沉積物毒性的發(fā)現(xiàn)結(jié)合在一起，她能夠追蹤污染源頭。這種方式要比更傳統(tǒng)的取樣交付實(shí)驗(yàn)室分析成本更低，同時(shí)更為快速。

當(dāng)?shù)丨h(huán)保組織“印第安河守護(hù)者”執(zhí)行理事喬治·瓊斯表示：“維德爾的研究成果擁有巨大的潛在價(jià)值。”雖然其他組織也對(duì)印第安河瀉湖進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但只有維德爾利用發(fā)光細(xì)菌作為一種污染指示劑，此外，她開發(fā)的系統(tǒng)也率先實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。加利福尼亞州蒙特利灣水族研究所資深科學(xué)家布魯斯·羅賓遜表示：“維德爾身上有很多引人注目的東西，她是我見過的最懂技術(shù)的生物學(xué)家。”

打造海床攝影機(jī)

為了加深對(duì)深海動(dòng)物的了解，維德爾研制了被稱之為“海中之眼”的海床攝影機(jī)，利用絕大多數(shù)海洋動(dòng)物無(wú)法看到的紅光。借助于一個(gè)旋轉(zhuǎn)的LED燈轉(zhuǎn)盤，“海中之眼”攝影機(jī)將動(dòng)物吸引過來(lái)。這個(gè)轉(zhuǎn)盤用于模擬發(fā)光水母Atolla wyvillei發(fā)出的光，起到遇險(xiǎn)信號(hào)的作用。遇到捕食者攻擊時(shí)，Atolla wyvillei利用光線吸引體型更大的捕食者，攻擊它們的敵人，而后趁機(jī)逃走。

2004年6月，“海中之眼”首次在墨西哥灣進(jìn)行測(cè)試，在發(fā)光后不到一分半鐘，便有一條6英尺（約合1.82米）長(zhǎng)的魷魚游向攝影機(jī)。在此之前，科學(xué)家從未見過這種魷魚。維德爾說：“沒有什么能夠比這更能證明‘海中之眼’的作用了。”2009年12月，另一架“海中之眼”被安裝在加州沿岸蒙特利峽谷水下3000英尺（約合914米）處，共服役了一年時(shí)間。在此期間，這架攝影機(jī)拍攝了大約5300個(gè)小時(shí)的影像。很多研究人員和研究生在蒙特利灣水族館對(duì)影像進(jìn)行研究，最后發(fā)現(xiàn)大量此前未知的深海動(dòng)物行為。維德爾計(jì)劃于2012年3月在巴哈馬海域部署“海中之眼”，通過模擬水母發(fā)光的LED燈轉(zhuǎn)盤吸引深海鯊魚，進(jìn)而研究這種鯊魚的行為。

維德爾現(xiàn)年60歲，畢業(yè)于塔夫斯大學(xué)，而后在加州大學(xué)圣芭芭拉分校獲得生物化學(xué)碩士學(xué)位和神經(jīng)生物學(xué)博士學(xué)位。她曾在皮爾斯堡的海洋學(xué)研究所港口分所工作16年，由于表現(xiàn)出色，晉升為高級(jí)研究員，還曾擔(dān)任生物發(fā)光部門負(fù)責(zé)人。

鎖定污染熱區(qū)

2005年，維德爾離開港口分所。在看到美國(guó)海洋政策委員會(huì)有關(guān)世界海洋健康狀況堪憂的報(bào)告之后，她成立了海洋研究與保護(hù)協(xié)會(huì)（ORCA）。2006年，維德爾獲得麥克阿瑟基金會(huì)提供的一筆資金，用于實(shí)施印第安河瀉湖的污染監(jiān)測(cè)計(jì)劃。經(jīng)過檢測(cè)，她發(fā)現(xiàn)了瀉湖內(nèi)的一些“污染熱區(qū)”，污染程度危急多達(dá)4200種動(dòng)植物種群的生存。研究顯示，雖然并不像海豚和海牛一樣是當(dāng)?shù)氐呐枷窦?jí)動(dòng)物，但東部牡蠣等動(dòng)物對(duì)瀉湖生態(tài)系統(tǒng)的健康同樣重要。

很久以前，科學(xué)家就意識(shí)到印第安河瀉湖存在的污染問題，當(dāng)?shù)氐姆康禺a(chǎn)和商業(yè)開發(fā)導(dǎo)致水質(zhì)不斷下降，棲息地也呈減少趨勢(shì)。維德爾的研究為已經(jīng)掌握的瀉湖污染情況增加了一條“視覺信息”，幫助科學(xué)家確定哪些熱區(qū)最需要獲得關(guān)注。她說：“通過讓污染狀況可視化，同時(shí)讓人們意識(shí)到哪些小小的改變能夠改善瀉湖環(huán)境，我相信這項(xiàng)技術(shù)能夠帶來(lái)巨大改變，扮演游戲規(guī)則顛覆者的角色。”

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