北极研究人员建造了“鱼迪斯科”来研究黑暗中的海洋生物

在冬季，北极连续数月看不到日出。尽管完全沉浸在黑暗之中，但海洋中的生命仍在继续。像人类这样的昼行动物已经习惯了昼夜循环，因此缺乏日光会让人迷失方向。

但令科学家惊讶的是，即使是光合作用的浮游生物（通常从阳光中获取能量的微生物）似乎也找到了度过无尽黑夜的方法。这些海洋生物为该地区的生态系统提供能量，度过冬季，直到春季开花。即使没有阳光，动物每天从水面迁徙到深海再返回的模式（称为昼夜垂直迁移）仍然保持不变。

然而，科学家们担心人造光可能会对这种独特生态系统产生巨大影响。北极正在快速变暖，冰层越来越薄——这意味着更多的船只、游轮和沿海开发项目将涌入，所有这些都会给水下世界带来光污染。我们知道人造光对飞行中的陆生动物和鸟类有害。但它对海洋生物的影响仍知之甚少。

据《自然》杂志本月早些时候报道，一个名为“深度撞击”的研究小组正在努力弥补这一知识空白。然而，完成这项工作绝非易事。主要是，在黑暗中进行实验需要一定的创造力——研究人员需要在不改变生物行为的情况下了解正在发生的事情。任何照明，即使是来自研究船本身的照明，都可能影响他们的观察结果。这意味着团队必须充分利用各种工具，让他们即使在没有光线的情况下也能“看到”动物的位置和它们的行为。

其中一项发明是专门设计的圆形钢架，称为玫瑰花结，其中包含一套光学和声学仪器。它被放入水中，以调查海洋生物在船下如何移动。在数据收集过程中，船只将在没有任何光线的情况下穿过一片水域，然后在甲板灯亮起的情况下再穿过一片水域。

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有多种不同的玫瑰花结，由不同的仪器组成。一种名为“弗兰肯斯坦”的玫瑰花结可以测量光对浮游动物和鱼类在水柱中移动位置的影响。另一种名为“鱼迪斯科”的玫瑰花结“发出一系列多色闪光来测量它们如何影响浮游动物的行为”，据《自然》报道。

当然，在这样的场合，能够自主操作的机器人会派上用场。类似的机器人系统已经部署在其他水上任务中，比如探索“末日冰川”、搜寻环境 DNA 和聆听鲸鱼的声音。在没有摄像头的情况下，它们可以使用基于声学的技术，比如回声测深仪（一种声纳系统）来探测水中的物体。

事实上，没有了视觉，声音就成了无形感知的重要工具。这是海洋中大多数生物相互交流的方式。理解声音成为一个重要的问题。为此，团队中的几位科学家正在尝试看看机器学习是否可以用来通过它们反射的声音频率模式来识别水中的东西。到目前为止，目前正在测试的一种算法已经能够辨别两种鳕鱼。