一鲸落,万物生
王祝华
鲸作为地球上最大的哺乳动物,广泛地分布在世界各地的海洋中。在鲸的家族中,体形最大的蓝鲸体长超过33米,重达170吨以上。
近日,中国“深海勇士”深潜器搭载母船“探索一号”完成2020年首次科考TS16航次任务。让大家意想不到的是,科学家们在本次科考过程中收获了一项重要成果——在中国南海1600米深处发现了鲸落,这是我国科学家第一次发现该类型的生态系统。“鲸落”一词迅速登上热搜,让更多人认识了这种奇特的生态现象。
鲸死后化成深海生命的“绿洲”
“鲸落”从字面上理解,就是鲸死亡后沉入海底的意思。在研究中,鲸的尸体、坠落的过程以及形成的海洋生态系统等,被生物学界统称为“鲸落”。
鲸一直有着“海上霸主”的威名,它的死亡甚至也足以成为一场盛大的献祭。如果把深海的海底比作荒漠,与深海热液、冷泉一样,鲸落如同荒漠中的“绿洲”。
TS16航次科考队队员、海南热带海洋学院生态环境学院教授赵牧秋向记者描述了鲸落的4个阶段。
首先,鲸沉入海底时,最初尸体上的大量蛋白质和有机物会吸引鲨鱼、盲鳗、甲壳类生物前来。它们以鲸落中的柔软组织为食,如果鲸的体形足够庞大,鲸落上的蛋白质可供这些生物食用4～24个月之久。另外,鲸脂的热量极高,在鲸落被海洋生物们完全吞食、分解的漫长过程中,肥腻的鲸脂包含的能量会细水长流地变成推动海底生态圈运转的“燃料”。
接下来,轮到一些多毛类和甲壳类无脊椎动物登场,这些“机会主义者”能够在短期内适应所处环境并快速繁殖。它们一边从鲸落中获取食物,一边又将其作为居住场所,在这里繁衍生息。
随后,大量厌氧菌会在鲸落中滋生、蔓延。它们进入鲸骨和其他组织,分解其中的脂类,并与海水中溶解的硫酸盐结合而产生硫化氢。化能自养菌则将这些硫化氢作为能量的来源,利用水中溶解的氧将硫化氢氧化以获得能量,与化能自养菌共生的生物也因此有了重要的能量补充。
最后,当有机物质被消耗殆尽,鲸骨的矿物遗骸又会以礁岩形式成为生物们的聚居地,比如,充满生机的珊瑚礁。
“鲸落从形成到最后完全分解,可能需要几百年时间。这期间不光鲸落所在地的环境和生物种群的分布会发生改变,甚至连新物种的演化都可能受到影响。”赵牧秋表示。
此前,科学家们在鲸落的鲸骨中发现了几种特殊的吃骨虫,它们只寄生在鲸落的骨头中,样子类似于水纹形的荧光棒。它们产下的成千上万的幼虫在海洋中漂浮,直到遇到另外的鲸落,然后重新开始这一过程。
赵牧秋表示,鲸落的出现不仅为深海生物提供了丰富的食物来源,更重要的是将鲸在海水上方获取的能量向下运输,极大地促进了深海生物的繁衍和发展。“鲸骨以矿物基质的形式贮存丰富的脂类,这些营养成分靠细菌分解十分缓慢,一头大型鲸可以维持上百种无脊椎动物生存长达几十年甚至上百年。”
一鲸落,万物生,对漆黑的深海而言,这是一份极其贵重的礼物。
目前发现的自然鲸落不超过50个
这一次我国科学家在南海1600米深处发现的鲸落,约3米长。据科学家们分析,这个鲸落为齿鲸的尸体,很有可能是鸟嘴鲸,目前在鲸尾上尚有组织残余,估计它死亡的时间并不算长,具有长期观测价值。
那么,是不是所有的鲸死亡后都会形成鲸落?答案是否定的。
并不是所有的海洋环境都能够形成自然鲸落。有科学家通过对美国加州蒙特利峡谷处鲸鱼尸体的长期观察发现,海水深度和相关的物理环境,对鲸落生态圈的形成起着至关重要的作用。
自1977年,美国海军的潜水艇第一次在深海中发现了鲸的骨架,随后直到1987年,美国科学家克雷格·史密斯才在人类历史上第一次发现鲸尸体形成的生物群落。直到现在,人类发现的现代自然鲸落的数量,不超过50个。
有的科学家为了研究鲸落的奥秘,只能无奈地“人造鲸落”。2011年,美国海洋生物学家格雷格·劳斯和他的团队,将一头搁浅死亡的鲸绑到船上,将其沉入海底。这条搁浅而死的鲸重量达数十吨,但是由于和自然死亡的鲸不同,搁浅后鲸的体内会迅速产生气体,难以沉入大海,所以格雷格和他的团队不得不在鲸身上绑了几吨的金属来配重。
格雷格为这个人造鲸落起了一个美丽的名字——“花蕾”。2014年,當人们再次潜入深海探访“花蕾”时,透过摄像头可以清楚地看见,它的身上真的覆着了一群群白色、黄色、橙色的微生物群落。
生命消亡每天都在发生,但是为什么人们发现的自然鲸落的数量如此稀少?首先,随着全球气候的变化及人类活动的影响,鲸被捕杀或者由于受到声呐干扰而搁浅的数量增多,海洋中鲸类数目急剧减少,鲸落也变得稀少。
其次,山东大学海洋学院教授、世界自然保护同盟鲨鱼专家组委员王亚民表示,鲸落是一种偶发的自然现象,在海洋生态系统中属于比较特殊的存在。由于无法及时预测一头鲸什么时候死亡,什么时候沉入深海海底,因此,鲸落的发现除了与深潜科学技术发展水平相关,还有很大的偶然性。
(摘自《科技日报》)
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