是运气还是实力:探索鲸鱼眷顾人类的奥秘
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,科学家们本次科考的一个重大发现是在中国南海首次发现鲸落。这让“鲸落”一词迅速火了起来。
插图:梁振奇(海南热带海洋学院)
“鲸落”背后大有意义
“鲸落”字面上理解,就是鲸鱼死亡后沉入海底的意思,生物学界赋予这个过程一个美丽的名字“鲸落”,由此也延伸了人类更多的想象——
年轻人或许会想起美国鲸落乐队的音乐,气质中带有莫名落寞的同时,还有着温暖与明亮的希望;小朋友们会畅想海洋探险动画片《海底小纵队》,座头鲸吐泡泡帮助巴克队长完成任务的画面;爱读书的朋友们会想起美国诗人加里·斯奈德《禅定荒野》一书里被赋予唯美诗意的鲸落描述……
确实如此,鲸鱼作为一种来自陆地祖先,具有压倒性气质的海洋哺乳类动物,一生眠与沧海潮生,与人类“休戚与共”。如果深入研究的话会发现,“鲸落”其实背后大有意义。
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科技日报记者描述了鲸落的4个阶段。首先,鲸鱼沉入海底时,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,它们以鲸落中柔软组织为食,鲸鱼体型庞大鲸落上的蛋白质可供生物食用4-24个月之久。
另外,鲸脂的热量极高,在鲸落被海生物们完全吞食、分解的漫长过程中,肥腻的鲸脂包含的能源会细水长流地变成推动海底生态圈运转的“燃料”。
进入第二个阶段,会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相应环境而快速繁殖。它们一边将鲸落当成美食,一边又将鲸落当成居住场所,在这里繁衍生息,并啃食鲸落中的各种有机物和蛋白质碎屑。
接下来,大量厌氧细菌会在鲸落中繁衍生息,它们进入鲸骨和其他组织,分解其中的脂类,以海水中溶解的硫酸盐作为氧化剂产生硫化氢。化能自养细菌则将这些硫化氢作为能量的来源,利用水中溶解氧将其氧化获得能量,与化能自养细菌共生的生物因此有了重要的能量补充。
最后,有机物质被消耗殆尽后,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。这个时候谁也不会想到,这曾经是一头翻江倒海的鲸鱼!
“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,一头大型鲸鱼可以维持上百种无脊椎动物生存长达几十年甚至上百年。”赵牧秋表示,鲸落的出现不仅为深海生物提供丰富的食物来源,更重要的是将鲸鱼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。对于漆黑的深海而言,这是一份贵重的礼物。
插图:邓静(海南热带海洋学院)
群落差异与深度和水温密切相关
所有鲸鱼死亡都会形成鲸落吗?答案是否定的。
首先是来自人类的干扰,比如鲸鱼被人类捕杀,或者搁浅。
另外,近年来,有科学家通过对加州蒙特利峡谷的一个自然形成和五个植入鲸鱼尸体的长期观察发现,深度和相关的物理条件对鲸落小型生态圈组成,起着至关重要的作用。科学家们使用装有摄影棚质量摄像机的遥控潜水器对鲸鱼进行多年的跟踪调查,鲸鱼坠落的群落差异与深度和水温密切相关。
“鲸落从形成到最后完全分解,可能需要几百年时间。这期间不光可以改变鲸落所在地的环境和生物种群分布,甚至可以影响到新物种的演化。”赵牧秋表示。
比如之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。因此,科学家们将鲸落比喻为深海中除了冷泉与热液之外的第三种生命乐园。
在2017年,同样是科考船“探索一号”,通过我国自主研制的“天涯”号着陆器,科考人员从马里亚纳海沟约7千米深的多个地点捕捉到深海狮子鱼,由此也证明了,依赖深海独特的生态系统,海底世界可能充满了生命。
插图:梁振奇(海南热带海洋学院)
“深海勇士”立大功