为什么海洋生物学家会爱上厨房刷子

20 世纪 80 年代末的一天，布鲁斯·门格 (Bruce Menge) 在一家杂货店的过道里徘徊，思考着他遇到的一个与浮游生物有关的特殊问题。门格是俄勒冈州立大学的海洋生物学教授，也是所谓的元生态系统的专家，元生态系统是两个离散生态系统相交的地方。对他来说，元生态系统是陆地与海洋的交汇处。门格的问题是，从深水区被带到海岸线的数十亿个微小的贻贝和藤壶幼体（统称为浮游生物）最终必须落在某个东西上，这样他才能收集和研究它们。但那个东西会是什么呢？

藤壶和贻贝过滤水并塑造海岸，它们的数量可以反映整个海岸的健康状况。Menge 发现，计算这些变化的最佳方法是每年几次在它们的幼虫开始定居时对种群进行采样。

对于藤壶来说，采集样本相当容易：他和他的实验室发现，船甲板上使用的防滑表面效果很好。然而，贻贝却要棘手得多。它们的幼虫栖息在绿藻的簇状丝线和成年贻贝的足丝上——这些表面千差万别，很难模仿。他需要一种能像这些天然跑道一样的东西，但其一致性显然不自然。

就在那时，他在清洁用品区看到了它：一个略带红色和橙色的塑料纤维球，设计用于擦洗锅碗瓢盆，但可能非常适合解决他的浮游生物问题。尤里卡！ Tuffy 就是它。

“我当时想，哇，也许可以，”Menge 回忆道。他买了几个，把它们带到实验室，装上方头螺钉和垫圈，然后把它们固定在俄勒冈海岸沿线几个研究地点的岩石上，离他那块带有防滑船甲板的藤壶板不远。Menge 每隔几周就会回来一次，三个月后，果然，小贻贝开始附着在 Tuffys 的纤维上。

几年之内，孟格和他的实验室订购的 Tuffys 数量从几十个增加到几百个。消息传开了。这种海绵很快成为全球海洋生物学家招募贻贝的媒介。它适用于康涅狄格州和智利、南非和新西兰以及美国和澳大利亚沿海地区的物种。最重要的是，它价格实惠、容易找到且标准化。

几十年过去了，一切都很顺利。但有一个问题迫在眉睫：Tuffy 不是为海洋科学家设计的。它是一种擦洗厨具的工具——这是消费品市场中竞争激烈的一部分。2010 年代初，尽管 Tuffy 在浮游生物研究领域拥有狂热的粉丝群，但它还是毫不客气地停产了。

理由很无聊，但公司给出的理由很无聊。“尽管很多消费者喜欢它，但消费者需求并不足以保证我们继续销售 SOS Tuffy”，这是官方说法。Tuffy 由 SOS（即“拯救我们的平底锅”）制造，1994 年被 Clorox 公司收购。该公司悄悄地淘汰了该产品，同时推出了另一款名为 SOS 无划痕刷的产品。虽然这种新工具有时会令人困惑地以 Tuffy 的名字销售，但海洋科学家、铸铁收藏家和亚马逊评论者都认为它不如原版。Tuffy 即将灭绝的消息传出后，研究人员纷纷在 eBay 上以数倍于杂货店价格的价格购买一箱箱产品，并在市场上搜寻可能的替代品。

对于研究海岸线生态系统的海洋科学家来说，Tuffy 的停产就像是海啸。但对于高乐氏公司来说，这不过是消费者需求之海中一丝不起眼的涟漪。有些人认为，这款海绵可以改进其设计用途。孟格当然是这么认为的。他说：“Tuffy 的问题在于，它实际上是一种非常糟糕的擦洗垫。但它们非常适合吸引贻贝。”纤维球已成为标准，因为它们是标准，贻贝研究依赖于它们。

有一种经济和组织理论有助于解释塔菲争夺战的发生：它被称为路径依赖，这个名字几乎完美地描述了它。一旦形成了某种路线，建立了某种标准，就很难放弃。路径依赖的支持者（包括从企业高管到进化经济学家的所有人）都喜欢说“历史很重要” ——这意味着从铁路轨距的特定宽度到 20 世纪 80 年代录像带战争后比 Betamax 更耐用的 VHS 等一切都取决于过去的某些怪癖。

布鲁斯·孟格在杂货店的过道里偶然发现了一个锅刷，不久之后，海岸线生态系统健康的研究就依赖于塔菲河了。但突然间，发生了一件罕见甚至具有历史意义的事件：塔菲河消失了，研究路线也发生了变化。

科学家们总是会重新利用现成的产品：用茶滤筛骨头，用牙刷擦洗样本，用瑜伽垫做鱼类手术的表面，用指甲油追踪和消灭马蝇。加州大学圣巴巴拉分校海洋科学研究所的研究生物学家詹妮弗·卡塞勒 (Jennifer Caselle) 是这类重新利用方面的专家。几年前，她在一次关于这个主题的演讲中指出，维多利亚的秘密的琥珀浪漫香水被野外生物学家认为是最好的驱虫剂之一。施乐公司的一种防溢纸在水下记录数据时效果特别好。当制造商将配方改为在水下不再起作用时，“有一两年的时间，海洋科学几乎被关闭。”她是在开玩笑，但她随后更严肃地补充道，“施乐公司甚至都不知道。这就是为什么重新利用是危险的，因为你可能会失去它，而他们”——产品背后的公司——“不会真正关心。”卡塞尔对此深有体会，因为她在自己的研究中依靠 Tuffys 来招募贻贝。

虽然消费者很难接受自己已经习惯使用过的东西——整个留言板都在讨论停产的 Tuffy——但他们并不像研究人员那样依赖它。擦洗锅具的工具和科学标准是有区别的；对于后者，即使是最接近的模拟也可能引入一个变量，从而扭曲数据。

一些经典的路径依赖例子显然风险较低。即使有其他更好、更高效的布局，QWERTY 键盘仍然占据主导地位。但很久以前，我们选择了 QWERTY 作为我们的标准，所以我们只能使用 QWERTY。我们为什么会坚持使用这种配置是一个有争议的问题；一些历史学家指出，19 世纪 80 年代末的一场全国打字速度竞赛中，获胜的选手秘密记住了 QWERTY 的按键位置，因为——据说——这种布局完全没有意义。

现代生活的很多方面都是这样的：偶然的碰撞让我们走上了一条比看起来合乎逻辑的道路要长得多的道路。以汽车为例——这种汽车需要我们从地球中挖出浮游生物化石，然后点燃它才能行驶。在早期，蒸汽和电动汽车与使用内燃机的汽车一样受欢迎，甚至更受欢迎。但勘探者不断发现大量石油；运输成本低廉，可以非常快速轻松地输送大量能源。它胜出。知道我们开辟的道路、我们设定的标准不是残酷的逻辑，而是历史巧合的产物，这可能会让你举手诅咒命运。或者，如果你是一名科学家，这可能会让你卷起袖子，开始寻找前进的道路。

Caselle 和她的实验室通过重复使用旧的 Tuffys 来应对，但这并不像人们想象的那么简单。首先，研究生们将每块海绵解开，将其从团状解构为相当长且圆柱形的东西，就像渔网袜一样。然后，他们小心地将袜子铺开并擦去其碎屑，其中包括贻贝和蛤蜊的幼虫以及其他各种微小的海洋生物，将它们全部收集到分类托盘中，以便稍后在显微镜下检查。然后，生物学家冲洗 Tuffys 并将它们铺在一个巨大的纸板箱的边缘。该容器旁边是另一个相同的容器，里面装有重新组装、随时可用的 Tuffys，它们重新团成团并用电缆扎带捆扎成对。这些重组的纤维团块最终将被系在系泊缆绳上，并被扔进距离海岸数百码的太平洋。

分类站下方放着一个装满木制甲板刷的箱子，用于招募海胆幼虫。在研究船上，卡塞尔还依靠 SMURF（鱼类招募标准化监测单元）——由花园和雪栅栏制成，模仿海藻冠层，许多小鱼和一些小螃蟹都在这里安家。和大多数实验室一样，卡塞尔的实验室使用任何人都可以买到的物品，这些物品被重新用于科学研究，希望公司不会将它们从市场上撤下。

当她第一次得知塔菲大消失的消息时，卡塞尔当然很担心，但也不是太担心。当然，她四处打电话，寻找替代品。但她的实验室已经有了解决方案。她一直对不得不扔掉洗涤器感到很难过（“我们这些海洋科学家，为了我们的研究而扔掉所有这些塑料！”），因此她制定了拆线、干燥和重新捆扎的程序。

不过，她知道她的存货不可能永远存下去，而且她在网上几乎找不到任何存货了。（即使是 Clorox 市场上的替代品，在 eBay 上专门的锅刷也能卖到 35 美元一双。）她考虑过尝试其他海绵，看看它们是否有效，但她意识到，不使用 Tuffy 可能会损害她的数据集的完整性，于是她改变了主意。有一次，3M 寄来了一箱 Dobie 刷子，供她在另一个实验中使用。这些刷子在各方面也都不如 Tuffy。编织太紧。不那么灵活。总的来说就是不合适。“哦，天哪，你想要它们吗？我们讨厌它们，”她说。

如今，塔菲已经离我们而去，被卡塞勒称为“塔菲爷爷”的孟格最近重新关注起他的历史数据，试图了解海岸线浮游生物种群可能隐藏着哪些海洋和气候秘密。具体来说，他一直在研究在海洋热浪期间和之后，贻贝和藤壶的招募情况如何变化。这种海洋温度的飙升会引发极端天气事件和物种灭绝等不良影响。他说，这些热浪“肯定会成为未来的趋势，更加频繁、更加猛烈，并对沿海生态系统构成真正重大的威胁”。2021 年 6 月，一场创纪录的酷热袭击了太平洋西北部，海岸线的温度超过了 120 华氏度，导致海岸边估计有 10 亿生物死亡。一些地区的贻贝床几乎完全坍塌，这几乎肯定预示着整个生态系统将发生更大范围的崩溃。

贻贝告诉我们即将发生什么。2020 年， PLOS One杂志发表了一项回顾性研究，研究了贻贝的钙质外壳如何记录海洋酸化加剧，这是大气中二氧化碳增加的结果。另一项研究则研究了贻贝种群的模式如何为潮汐变化和新的上升流模式提供参考。这些研究都使用 Tuffy 作为幼虫的招募工具，利用浮游生物本身作为生态系统的领头羊：它们扎根于原地，寿命长，收集洋流中的物质。

如果贻贝能够知晓一切，那么它或许会了解自己的历史，因为它生活在这些历史之上：新贻贝通常会以某种软体动物的复写本形式栖息在旧贻贝之上，有些贻贝可以存活 50 年。但即使双壳类动物知道这些变化，它们又能对变化的水域做些什么呢？它们会去哪里呢？贻贝的路径一旦固定下来，就无法改变。而我们的路径可以。但前提是我们努力，前提是我们留意这个日益危险的世界的迹象和信号。有时这些信号来自意想不到的地方，被人们忽视了。

Tuffy 事件的教训并不是美国企业的突发奇想可以摧毁数十年的科学研究成果——毕竟，研究人员已经适应了新的现实，并继续重新审视旧数据，重复使用旧的 Tuffy 事件。教训在于贻贝本身，以及它们可以教给我们的一切，它们警告我们的一切。Menge 回忆说，多年来，他的同行们认为有关贻贝种群变化的数据是偶然的，仅仅是事后的想法。“我们没有想过为什么会发生这种变化（贻贝种群），其背后的因素是什么，”他说。普遍的想法是“它可能没那么重要。但事实证明，它很重要。”

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