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在它们的演化过程中，很多水母绕过用体色来匹配环境颜色的方案。这些水母融背景的方式是让背景光直接透过身体。其实这个解决方法并不简单。水母通常可以使自己的内脏是透明的一一但这并不是最大的难点。韦尔奇认为，问题出在一些不太明显的障碍上，即光的偏振现象和光在表面所产生的反射作用。捕食性鱼类可以探测到经过偏振效应后的光线。因此这种选择压力也迫使水母不能成为一台偏振光的过滤器一一水母必须让所有的偏振光都能透过自己的身体，而不能仅仅只是一部分。如果水母做不到，那么它透明的身体也只是匹配了背景里不同颜色的光，但它身体上所产生的偏振效应使得它们还是无法完全隐形。除此之外还存在光在表面反射的问题。我们可以在玻璃窗看到自己反射出的影像，这是任何完全光滑的表面在小尺度上都会具有的效果。但水母绝对不能和玻璃一样，它要尽可能让自己最外层的表皮只反射一点点光线。实际上，水母的表皮可以大幅减少反射的光，因而可以解决这个潜在的问题。
——安德鲁·帕克《第一只眼》
而在中层水域里，生物所面对的问题是如何在身体的顶部与底部都显示出保护色。从底部去仰视一条鱼，是以光线明亮的天空为背景。而从顶部去俯瞰时，则是以黑暗的深海为背景。这些生物的应对策略是同时拥有深色的上表皮与浅色的腹部。这种被称为“反荫蔽”的策略在水中很常见，所以这个策略必然是很有效果的。例如马林鱼，这种鱼身上的色彩在离开水面后非常醒目，但是在水里，这些色彩与花纹却能同时发挥反荫蔽与歧化色的作用，使它在其他生物的视线中消失。于是，马林鱼这样的大家伙就能在你毫无察觉的情况下从你眼前游过。它可以利用这种伪装色来防范捕食者（鲨鱼），或是不声不响地逼近猎物（小型鱼类）。由于伪装色对这种鱼的生存极为重要，以至于它皮肤上的寄生虫也必须维持这种伪装。牛津大学的研究生阿比盖尔・英格拉姆曾发现在马林鱼身上的海虱可以控制自身的色素细胞，所以无论它们附着在深色还是浅色皮肤上都能继续维持马林鱼的伪装色。海虱所采用的策略，虽然与马林鱼身上的扁形虫不同（扁形虫是通过窃取枪鱼身上的色素），但目的却是相同的。因为如果马林鱼因为保护色被破坏而死亡，这些寄生虫也一样无法生存。此外这些寄生虫也必须利用伪装色来避免自己被帮助马林鱼去除生虫的卸鱼吃掉。因此
——安德鲁·帕克《第一只眼》
莫奈的画作告诉我们，随着天空中太阳位置的变化，陆地上看到的阳光颜色也会发生变化。在海中也一样，但除此之外，还有另一个因素影响着水中阳光的颜色一一海水的深度。当阳光穿过海水时会被逐渐地吸收，直到最后会彻底地消失。在水下，阳光可以到达约1000米深的地方，尽管那里的阳光已经非常微弱了，但人们依然可以探测到。不过当我们在对海水做进一步的了解后，就会发现不同波长或是颜色的光被吸收的先后顺序也不相同。红光、紫外线和紫光是第一批逐渐消失的，所以在水下200米深的阳光里只剩下纯蓝光。但其实不论水深是多少，蓝光在海水中的传播性是最好的，即使在浅水区，这种效果也是相当明显。当你潜超过10米深的海中，世界看起来就会是蓝绿色的。而且，正如预想的一样，动物只会适应它们所生存环境的色彩，也就是那些被海水保留下来的色彩。在水面以下200米处许多动物都是红色的，因为这里的光线是蓝色的，而且只有蓝光。红光的缺乏意味着红色的色素并没有机会去反射显现，相反地，这些色素还会因为吸收了蓝光而变得不可见。所以在深海里，红色是一种很好的伪装色。
——安德鲁·帕克《第一只眼》
生物显示色彩的方式有很多，而且每种方式都能产生各自独特的光学效果，这些都会在本章稍后的内容及其他章节中一一讲到。色素可以使一整只动物，或是这只动物身体的某一部分拥有色彩，但这样产生的色彩并不是最灿烂耀眼的。除此以外，由色素产生的色彩不会随着观看的角度或是动物本身的移动而发生变化。这是因为色素会向各个方向均匀地散射或反射等量的光波，所以在整个色素反射区的半球面内，人们在任何位置看到的色彩都是相同的。由于我们的眼晴尺寸很小，同时每次只能看见这个半球面中一个极小的锥体，所以只能接收到反射光中一小部分的光。如果我们的眼睛能如足球一般大，并且还能靠得很近时，那么看到的色素色彩就会显得鲜明许多。所以我们眼中见到的反射光的亮度，其实比阳光照射下色素本来的亮度要暗淡很多。当我们离视野中的动物越来越远时，眼晴所能接收到反射光锥的角度就变得更小，光亮也变得更暗淡，最终这只动物的色彩将低于我们眼睛所能接收到光亮的极限。你可以想想远方的景色逐渐消失在眼前的情形。
——安德鲁·帕克《第一只眼》
最近的研究发现，生活在深海里的鹉螺在适应性上有进一步的提升一它的外壳可以如同一个水肺呼吸器的气瓶。因为在深海里的氧气浓度会变低，我们已经知道鹦鹉螺可以降低体内的化学活性来应对这种情况一一它们的行动可以变得慢下来。但是，新的研究表明，鹦鹉螺还会利用储存在浮力室里的氧气来弥补外部氧气供应的不足一一鹦鹉螺会利用气室中的空气来进行呼吸作用。随着这种水肺气瓶在菊石外壳里的应用，关于菊石的古生物学故事还需要做一些补充。新兴的观点认为，或许正是由于它们的这个水肺气瓶，才帮助菊石成功地越过伟大的二叠纪。菊石对水中气体的溶解度具有绝佳的适应力，这也是它们能在漫长历史上一直占据主要地位的原因。直至今天，鹦鹉螺依然保留着这套水肺系统，这也足以证明这套系统确实具有竞争优。所有的菊石都是猎捕浮游生物的高手ー它们可以四处追踪浮游生物，而追踪的深度甚至连今天的鱼类也望尘莫及。
——安德鲁·帕克《第一只眼》
我已经在本章中提出了大规模灭绝事件的概念。整个地球的生命史，偶尔也会因大规模的灭绝事件而中断。在过去发生过的几次大规模灭绝事件里，其中最著名的应该是距今6500万年前的恐龙大灭绝。但是如果把当今的困境排除，那么规模最大的大灭绝事件应是著名的二叠纪灭绝事件。 如同寒武纪一般，二叠纪也是一个依靠化石记录来定地质年代分界线的时期。在2。5亿年前的二叠纪末期，地球上约有90%的物种消失了。岩石再次为我们提供了这起事件始末的证据，而史密森研究院的道格・欧文将这些证据拼接了在一起。叶片化石上的气孔数目告诉我们，在经过一段寒冷的时期后， 0872。52亿年前地球上的二氧化碳浓度和气温都处于较高的水平。在二叠纪末期，海平面突然下降，破坏了近海岸的动植物栖息地，也使得气候变得动荡。大量曾栖息于近海岸的动植物死亡并被分解。如同叶片上的气孔所记录的结果，尸体分解后产生大量的二氧化碳进入大气中，这导致了全球变暖并使得可以溶于水的氧气被消耗。更不幸的是，二叠纪的生物同时还遭受着另一重灾难的打击一一大量的火山无情地爆发了长达数百万年。虽然刚开始时，火山爆发会使地球变冷，但长此以往，会导致全球变暖并造成臭氧层的损耗。这些事件的
——安德鲁·帕克《第一只眼》
如果把鹦鹉螺的活体组织除去，它的外壳将会被海水充满，然后呈负浮力状态以至于最终沉人海底。这是人们对死亡后鹦鹉螺去向的传统看法，但这种看法却是错误的。验尸结果已经证实，对于死亡时软组织完好的动物，这种看法根本不切实际。在这个例子中，鹦鹉螺的尸体会在分解过程中产生气体，而这些气体很快就把鹦鹉螺体腔内的海水挤出去，并使正在腐烂的软组织膨胀。于是在几小时之内，死亡的鹦鹉螺就会浮出水面。虽然此时除了体腔之外，鹦鹉螺气室中的水与气体浓度仍然会维持死亡时的状态，不过几天之后，本来在外里面的腐烂身体就会与外壳分道扬，而留在气室里的海水会透过壳内体管向外流出。然后它们会如一颗椰子般在海面漂浮，直到接触到陆地。它们的外壳可能会留在陆地上就此变成化石，这就是菊石的化石很多出现在海边的原因。这也是曾经繁盛的菊石之所以能留下如此广泛的化石记录的原因。事实上，如果菊石在死后就开始沉入海中，而气室里的气体浓度依然维持正常水平，它们最多也只能在被水压压爆之前下沉到临界深度。这样的话，这种曾经极为繁盛的物种的遗体就无法保留下来了。这个推断在30年前就已经被定下来了，而最近有学者却又重新翻开了这份档案。一项新的生物学研究揭示了一个意想不到的转折
——安德鲁·帕克《第一只眼》
菊石的売内之所以被内壁分隔成了几个气室，最容易被人想到的原因或许是因为这种分隔壁的结构可以增加外壳的强度。英国普利茅斯海洋生物学会的艾瑞克・丹顿爵士，在对现生鹦鹉螺的生活方式进行了许多著名的研究后，掌握了否定“增加外壳强度”这观点的证据。有项研究表明，当周围的压力增强时，鹦鹉螺的外壳仍能保持完好。而一旦到达临界压力时，整个外壳会在毫无预警的情况下突然粉碎。这项特性与物种所处的自然环境有关鹦鹉螺的栖息地从浅海区往下，一直到水压足以危及它们生存的深度。这种临界压力的安全边际是很狭窄的。通过对鹦鹉螺碎片的检査发现，在临界压力下破碎是这种室壁结构的特征，而室壁结构对整体的耐压性并没有什么影响。因此，这位菊石的现生亲成告诉我们，壳内分隔的气室与外壳强度无关。
——安德鲁·帕克《第一只眼》
历经了一个多世纪的研究，人们已经认识到大气中二氧化碳浓度的上升会导致气温的升高。在最近的一项研究中，通过分析从42万年前冰芯中提取出的空气成分，再结合当时的气温，科学家也得出了与之相似的结论。可惜的是，对于冰芯的研究最远只能到过去的50万年。因此，为了将二氧化碳与地球生物学史上一些十分重要的事件联系起来，我们需要采用新的方法去追寻空气的历史。一个巧妙的新方法，就是利用那些广泛收集来的叶片类化石。 众所周知，植物需要借助二氧化碳来进行光合作用。而二氧化碳气体是通过植物叶子上瓣膜状的孔洞被吸收利用的。有研究表明在过去的200年里，由于工业化石燃料消耗的增加，大气中二氧化碳浓度增加了。同时人们也发现，为了应对空气中二氧化碳浓度的升高，植物叶面上的气孔数量也随之减少了。其实在大气中二氧化碳的浓度与植物叶面上气孔的密度之间，的确存在着明显的反比关系。现在的古生物学家就很好地利用了这种关系，研究的对象是银杏树及类似植物的叶片化石，最古老的可以追溯到3亿年前。科学家从俄勒网州立大学的收藏室里，取出彼此重叠的树叶化石，吹去古代树叶上的灰尘，并去测量这些叶片上气孔的比例。从而可以得知距今3亿年前的叶片上的气孔总数，并根据
——安德鲁·帕克《第一只眼》
通过考察这个关于光的故事的另一面，即那些生活在黑暗中洞穴内与深海里的生物，在第四章中，光作为今天生物行为最主要的刺激这一观点将进一步凸显出来。在这一章里，光的重要性会变得更加明显，不仅体现在对动物行为所产生的影响上，同样也体现在生物的演化上。在第五章我会比较两群介形虫的演化速率，这两群介形虫是在不同的环境下开始书写自己的历史的。其中一群介形虫生活在充满光线的开放水域，而另一群介形虫则在幽暗的海蚀洞中度过一生。通过仔细观察生活在开放水域的介形虫，你就会发现是光在驱使它们演化，因为那些在黑暗中生活的介形虫和它们的祖先相比几乎没有变化。这种由光驱使下演化的结果，使得开放水域的介形虫远比生活在黑暗洞穴里的介形虫更具多样性。光在介形虫的演化中所扮演的角色，同样也出现在海洋甲壳纲等足目动物身上（与鼠妇同属的甲纲等足目动物） 我们将加入吉姆罗瑞在太平洋的东澳海洋腐食性甲売动物探索计划（简称“SEAS”），这种影响还会出现在一些蟹类与蝇类身上。
——安德鲁·帕克《第一只眼》
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