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每日一讀|一鯨落,萬物生

鯨作為地球上最大的哺乳動物,廣泛地分佈在世界各地的海洋中。在鯨的家族中,體形最大的藍鯨體長超過33米,重達170噸以上。

近日,中國“深海勇士”深潛器搭載母船“探索一號”完成2020年首次科考TS16航次任務。讓大家意想不到的是,科學家們在本次科考過程中收穫了一項重要成果——在中國南海1600米深處發現了鯨落,這是我國科學家第一次發現該型別的生態系統。“鯨落”一詞迅速登上熱搜,讓更多人認識了這種奇特的生態現象。

鯨死後化成深海生命的“綠洲”

“鯨落”從字面上理解,就是鯨死亡後沉入海底的意思。在研究中,鯨的屍體、墜落的過程以及形成的海洋生態系統等,被生物學界統稱為“鯨落”。

鯨一直有著“海上霸主”的威名,它的死亡甚至也足以成為一場盛大的獻祭。如果把深海的海底比作荒漠,與深海熱液、冷泉一樣,鯨落如同荒漠中的“綠洲”。

TS16航次科考隊隊員、海南熱帶海洋學院生態環境學院教授趙牧秋向記者描述了鯨落的4個階段。

首先,鯨沉入海底時,最初屍體上的大量蛋白質和有機物會吸引鯊魚、盲鰻、甲殼類生物前來。它們以鯨落中的柔軟組織為食,如果鯨的體形足夠龐大,鯨落上的蛋白質可供這些生物食用4~24個月之久。另外,鯨脂的熱量極高,在鯨落被海洋生物們完全吞食、分解的漫長過程中,肥膩的鯨脂包含的能量會細水長流地變成推動海底生態圈運轉的“燃料”。

接下來,輪到一些多毛類和甲殼類無脊椎動物登場。這些“機會主義者”能夠在短期內適應所處環境並快速繁殖。它們一邊從鯨落中獲取食物,一邊又將其作為居住場所,在這裡繁衍生息。

隨後,大量厭氧菌會在鯨落中滋生、蔓延。它們進入鯨骨和其他組織,分解其中的脂類,並與海水中溶解的硫酸鹽結合而產生硫化氫。化能自養菌則將這些硫化氫作為能量的來源,利用水中溶解的氧將硫化氫氧化以獲得能量,與化能自養菌共生的生物也因此有了重要的能量補充。

最後,當有機物質被消耗殆盡,鯨骨的礦物遺骸又會以礁岩形式成為生物們的聚居地,比如,充滿生機的珊瑚礁。

趙牧秋表示:“鯨落從形成到最後完全分解,可能需要幾百年時間。這期間不光鯨落所在地的環境和生物種群的分佈會發生改變,甚至連新物種的演化都可能受到影響。”

此前,科學家們在鯨落的鯨骨中發現了幾種特殊的吃骨蟲,它們只寄生在鯨落的骨頭中,樣子類似於水紋形的熒光棒。它們產下的成千上萬的幼蟲在海洋中漂浮,直到遇到另外的鯨落,然後重新開始這一過程。

趙牧秋表示,鯨落的出現不僅為深海生物提供了豐富的食物來源,更重要的是將鯨在海水上方獲取的能量向下運輸,極大地促進了深海生物的繁衍和發展。鯨骨以礦物基質的形式貯存豐富的脂類,這些營養成分靠細菌分解十分緩慢,一頭大型鯨可以維持上百種無脊椎動物生存長達幾十年甚至上百年。

一鯨落,萬物生,對漆黑的深海而言,這是一份極其貴重的禮物。

目前發現的自然鯨落不超過50個

這一次我國科學家在南海1600米深處發現的鯨落,約3米長。據科學家們分析,這個鯨落為齒鯨的屍體,很有可能是鳥嘴鯨,目前在鯨尾上尚有組織殘餘,估計它死亡的時間並不算長,具有長期觀測價值。

那麼,是不是所有的鯨死亡後都會形成鯨落?答案是否定的。

並不是所有的海洋環境都能夠形成自然鯨落。有科學家透過對美國加州蒙特利峽谷處鯨魚屍體的長期觀察發現,海水深度和相關的物理環境,對鯨落生態圈的形成起著至關重要的作用。

自1977年,美國海軍的潛水艇第一次在深海中發現了鯨的骨架,隨後直到1987年,美國科學家克雷格·史密斯才在人類歷史上第一次發現鯨屍體形成的生物群落。直到現在,人類發現的現代自然鯨落的數量,不超過50個。

有的科學家為了研究鯨落的奧秘,只能無奈地“人造鯨落”。2011年,美國海洋生物學家格雷格·勞斯和他的團隊,將一頭擱淺死亡的鯨綁到船上,將其沉入海底。這條擱淺而死的鯨重量達數十噸,但是由於和自然死亡的鯨不同,擱淺後,鯨的體內會迅速產生氣體,難以沉入大海,所以格雷格和他的團隊不得不在鯨身上綁了幾噸的金屬來配重。

格雷格為這個人造鯨落起了一個美麗的名字——“花蕾”。2014年,當人們再次潛入深海探訪“花蕾”時,透過攝像頭可以清楚地看見,它的身上真的覆著了一群群白色、黃色、橙色的微生物群落。

生命消亡每天都在發生,但是為什麼人們發現的自然鯨落的數量如此稀少?首先,隨著全球氣候的變化及人類活動的影響,鯨被捕殺或者由於受到聲吶干擾而擱淺的數量增多,海洋中鯨類數目急劇減少,鯨落也變得稀少。其次,山東大學海洋學院教授、世界自然保護同盟鯊魚專家組委員王亞民表示,鯨落是一種偶發的自然現象,在海洋生態系統中屬於比較特殊的存在。由於無法及時預測一頭鯨什麼時候死亡、什麼時候沉入深海海底,因此,鯨落的發現除了與深潛科學技術發展水平相關,還有很大的偶然性。

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眾所周知,地球表面大約有四分之三是海洋。在海洋中生活的微小植物,被稱為浮游植物。整個海洋生態系統的維持是由這些植物驅動的。

美國杜克大學生物學家喬·羅曼等人指出,人類對這些浮游植物的依賴性很強,我們呼吸的氧氣一半由這些浮游植物的光合作用生產。當浮游植物耗盡了水中的營養物質時,這個生態系統的平衡將被打破。

但是,大自然給浮游植物提供了一種意想不到的肥料——鯨的糞便。

鯨的排洩物會釋放出大量的營養物質,糞便附近是浮游植物生長的理想之地,在那裡,浮游植物會釋放出大量的氧氣,使人類受益。

(摘自《科技日報》2020年4月16日 )

分類: 歷史
時間: 2022-01-05

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