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1 # 純野生科學家
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2 # 軍機處留級生
當鯨魚死在海里時,它的屍體會成為全新生態系統的家園。
當鯨死的時候,鯨的身體最終沉入海底,生物學家稱之為鯨魚墜落。其他海洋動物最初吃屍體上的肉。然而,令海洋研究人員驚訝的是,他們發現死鯨支撐著整個生態系統。
超過43個物種的個體生物生活在北太平洋[深海的一個鯨魚墜落物上人】。但是這些海洋生物中的一些,包括稀有的蛤蜊、蠕蟲和無眼蝦,並沒有蠶食這些遺骸。相反,殖民地化學自養的,這意味著他們透過化學品[生動物。化學自養與植物的光合作用相似,只是它不需要Sunny因為Sunny不會穿透水的深處。
對這些新生態系統的進一步調查發現,超過鯨魚骨骼的細菌以骨骼為食,骨骼中含有60%的。然後細菌產生硫化氫一種帶有臭雞蛋氣味的化學物質。成千上萬的化學自養海洋生物將硫化氫轉化為有用的能量,從而繁衍生息。
鯨落的發展階段。首先是移動清道夫階段,當魚從鯨魚身上剝下約90%的組織時。幾個月或幾年後,根據鯨魚的大小,海洋蠕蟲和甲殼類動物會在遺骸上和遺骸內定居,這標誌著濃縮機會主義階段。最後親硫階段發生,其中產生硫化氫的細菌得以建立並有助於滋養化學自養生物。親硫相將持續幾十年。
研究人員已經在附近找到了類似的化學自養群體——沒有涉及鯨魚屍體冷滲漏和熱液噴口在海底。滲漏和通風口本質上是水下的真空和間歇泉,在這裡裂縫出現在地球的構造板塊。滲漏和通風口釋放硫化氫,就像細菌在鯨魚屍體上釋放的一樣。多虧了這種化學物質,你可以在這些地區找到化學自養生物,比如相關的貽貝物種。
在鯨魚屍體上發現了兩種新的蠕蟲,說明了鯨魚瀑布創造的獨特環境。起初,研究人員認為他們只能看到這些新發現物種的雌性。但他們很快意識到,雌性在它們發育不全的身體裡藏著雄性,這使得它們能夠以指數方式繁殖。蠕蟲在濃縮機會主義階段附著在鯨魚身上。透過大量繁殖後代,這些蠕蟲可以在海洋中傳播,遇到其他鯨落。
沒有鯨魚屍體,這些迷人的生物就不會存在於寒冷的海洋深處。
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3 # 劉老師聊科學
當鯨類死亡後,它們的屍體掉入海底,為各種各樣的生物創造了一個複雜的、區域性化的生態系統。在深海,這形成了一個新的食物網,並提供能量來支援單細胞和多細胞生物,從而增加了海洋的食物鏈。這個過程被稱為“鯨落”(whale fall)。
海洋的深度為鯨落的發生創造了完美的條件,因為巨大的壓力和低溫阻止它們屍體分解得太快。一頭鯨可以為海洋生物提供幾十年甚至百年的食物和庇護,所以,會有“一鯨落,萬物生”的說法。
鯨落的階段
一般認為,鯨落有三個主要階段:
第一個階段——“移動清道夫階段”。像鯊魚、大鼠魚和盲鰻等這樣的較大的海洋生物,還有像等足類動物這樣的大型甲殼類動物,它們在這裡聚集,以鯨魚的肉為食,把鯨的屍體吃到只剩骨頭。這個階段會持續幾天或幾個月,主要取決於屍體的大小。
第二個階段——“機會主義者階段”,在這個階段,較小的生物體,比如小蠕蟲、軟體動物和甲殼類動物,會登場開始它們的大餐,以鯨骨和周圍沉積物(比如第一階段剩下的碎肉)中的有機物質為食。這個階段會持續一年左右。
第三個階段——“化能自養階段”,這也是鯨落中最長的階段,甚至可以持續百年。大量的厭氧菌開始分解骨骼中的脂肪,併產生硫化氫,而硫化氫又繼續為其他細菌和微生物提供能量,這些微生物又吸引和滋養了大量高度多樣化和稀有的物種,包括不同的貽貝、蝸牛、蠕蟲等。在這一階段發現的物種的多樣性比任何其他已知的深海底群落都要大,科學家曾在一具骨架上發現了多達190種不同的肉眼可見的動物。
現在,科學家們認為鯨落還有第四階段——“焦巖階段”。在屍體上的有機物都被分解之後,殘留的礦物質為很多魚類提供了棲息場所,就像珊瑚群一樣。
為什麼研究鯨落?
我們可以看到,鯨落對於海洋非常重要,它為海洋各種生物提供了食物和生存環境,對於豐富海洋食物鏈功不可沒。
自1987年,在聖地亞哥發現第一個明確的鯨落開始,到現在,世界上發現的鯨落不足50個。對於鯨落,還有很多值得探索。
中國在南海發現鯨落,對於科學家研究海洋生態有很大的意義。
而且,在鯨落中,有很多物種是我們人類之前沒有發現過的,研究鯨落可以讓我們對於海洋有更深的瞭解。
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4 # 軍機處留級大學士
載有載人潛水器“深海勇士號”的中國研究船“探索者1號”在22天內進行了22次深海潛水後,已經完成了它的考察。 它於週四下午3點在返回海南省三亞市。 3月10日開始的航行最重要的成就之一就是在南海發現了“鯨落”。鯨魚屍體大約有三米長。
“鯨落”指的是鯨魚屍體死亡後墜入深海形成的生態系統,被稱為深海生命的“綠洲”。 深海生物經常缺乏食物。當鯨魚死亡時,它會很快沉入海底,攜帶營養物質,支援豐富多樣的生命。 這是中國科學家首次發現這種型別的生態系統。
鯨魚——人類幾乎滅絕的動物可以做到所有這些,甚至更多。關於鯨魚與人類爭奪魚類或者為了確保全球糧食安全必須捕殺鯨魚的說法是無稽之談。相反,越來越多的科學證據表明,拯救鯨魚有助於拯救地球,進而拯救人類。 從17世紀初到1986年,大規模商業捕鯨持續了近400年。在那段時間裡,捕鯨者無情地追逐他們的獵物,一個又一個鯨魚品種被掠奪和耗盡。雖然這四個世紀累積的確切死亡數量不得而知,但科學家估計,僅在20世紀,就有超過300萬頭鯨魚被捕殺,主要是因為它們珍貴的鯨脂。
到1986年國際捕鯨委員會批准的全球商業捕鯨禁令生效時,科學家們估計鯨魚數量已經從捕鯨前的66%驟降至90%,一些種群,如南半球的藍鯨,下降了99%。儘管禁令至今仍未改變——拯救了無數鯨魚——但商業和“科學”捕鯨仍在繼續,自1986年以來,冰島、挪威和日本捕殺了超過43000頭鯨魚。 此前被忽視的屠殺後果是,它阻止了鯨魚在生態系統中發揮進化作用。在每一個生態系統中,從最小的微生物到最具優勢的捕食者,每一個鯨魚品種都在它們棲息地的生態中扮演著一個角色。在一個正常運轉的生態系統中,它們在一個共生的舞臺中合作,在自然的範圍內最大化生產力和豐富度。
提高生產率
鯨魚不僅為人類提供了大量的肉類和鯨脂,還提供了重要的生態系統功能,這些功能在關於商業捕鯨和鯨魚保護的辯論中被忽略了。 鯨糞含有鐵、氮和磷等有價值的營養物質。它們刺激微小海洋藻類或浮游植物的產生,這些藻類構成了許多海洋食物鏈的基礎。浮游植物透過光合作用將葉綠素、Sunny和包括二氧化碳在內的各種營養物質轉化為能量,同時排出氧氣。浮游植物為浮游動物提供食物,浮游動物是生活在地表水域的微小動物,兩者都是許多海洋物種的重要食物來源,如磷蝦和其他海洋無脊椎動物、魚類,甚至包括鯨魚在內的海洋哺乳動物。
在對南極藍鯨的研究中,科學家們確定藍鯨糞便中的鐵濃度是南極海水的1000萬倍。由於鐵在南大洋是一種限制性的微量營養素,它的可用性會引發浮游植物大量繁殖。另一項研究表明,南大洋的藍鯨透過排放糞便,每年增加240000噸有機碳(海洋中所有動物賴以生存的碳)的初級產量。如果藍鯨恢復到工業化前的捕鯨水平,這一收益將增加到每年1100萬噸碳——增加而不是減少漁業產量。雖然這只是南大洋初級生產總量的一小部分,但在實現這種施肥效益的地方規模上,影響可能是巨大的。 事實上,科學家已經確定,在南大洋屠殺長鬚鯨導致初級生產力的長期下降,這反過來又導致磷蝦數量驟降至工業化前捕鯨水平的20%。今天,儘管南大洋的鯨魚資源正在恢復——有些恢復得比另一些更快——磷蝦數量還沒有恢復到工業化前的捕鯨水平,現在正受到直接捕撈和氣候變化的威脅。
科學家發現海洋哺乳動物透過釋放糞便和尿液向地表水供應氮,從而提高了初級生產力。 在另一項研究中,加拿大芬迪灣瀕臨滅絕的露脊鯨被發現透過糞便中氮和磷的釋放來提高初級生產力。在夏威夷,80頭抹香鯨的進食行為將100噸氮從深水轉移到地表水,每年增加600噸有機碳的初級產量。然而,由於商業捕鯨對抹香鯨的大量捕殺,夏威夷水域每年損失2000噸新氮,使該地區的初級生產量每年減少1000噸有機碳。 抹香鯨和一些鬚鯨的深潛和浮出水面行為將糞便中的營養物質從較深的水域輸送到水面,對於灰鯨和座頭鯨來說,透過從海底攜帶沉積物並將其重新分配到水體中,有利於海鳥和其他海洋物種。在海水深處覓食的鯨目動物有效地創造了一個向上的泵,提高了鯨魚聚集覓食的地方初級生產的營養可用性。這種營養物質的垂直運輸被稱為“鯨魚泵”,並於1983年首次提出。
科學家已經確定,包括鯨魚在內的海洋脊椎動物的生物混合,貢獻了海洋混合總量的三分之一,相當於潮汐或風的影響。 鯨魚也在糞便、尿液、蛻皮和胎盤物質中水平運輸營養,這種現象被稱為“鯨魚傳送帶”,因為它們在營養豐富的餵養區和營養有限的繁殖/分娩區之間遷移。例如,南大洋的藍鯨每年從它們的食物中運輸大約88噸氮到它們的產犢地。在商業捕鯨之前,藍鯨會透過傳送帶運輸24000噸氮。
封存碳
浮游植物在光合作用中使用二氧化碳。因此,透過釋放鯨魚糞便中的營養來提高浮游植物的生產力,可以增加大氣中二氧化碳的清除量。在南大洋,每年大約有12000頭抹香鯨將大約36噸的鐵沉積到地表水中,提高了浮游植物的初級生產力。儘管一些浮游植物中所含的碳將繼續被在地表水域覓食和排便的海洋動物回收,但隨著浮游植物死亡和下沉,20%至40%的碳將沉積在海底,從而有效地將碳封存幾個世紀至幾千年。在全球範圍內,每年可能有超過20萬噸的碳被封存,其對氣候的負面影響也被消除。
抹香鯨透過提高初級生產力,有效地從大氣中去除了240000噸比它們在呼吸過程中增加的碳。由於南大洋的抹香鯨數量還沒有恢復到工業化前的水平,每年大氣中還會有另外200萬噸碳留在大氣中,這些碳本可以被全部抹香鯨清除掉。 當鯨魚死亡時,它們巨大的身體含有大量的碳。當它們的屍體沉入海底時——通常被稱為“鯨落”,這些碳在海洋中有效地儲存了幾個世紀。科學家們估計,全球九大鯨魚物種(藍鯨、長鬚鯨、灰鯨、駝背鯨、弓頭鯨、小鬚鯨和露脊鯨等)每年透過鯨落吸收近29000噸碳。由於商業捕鯨導致鯨魚數量大幅減少,目前大型鬚鯨的數量比開發前減少了910萬噸碳。如果這些鯨魚種群得以重建,它們將透過鯨魚瀑布每年移除16萬噸碳,這大約相當於11萬公頃的森林。
滋養深海
除了儲存碳,鯨魚屍體還為一系列海洋和陸地物種提供食物。當鯨魚擱淺在陸地上時,熊、其他哺乳動物、鳥類、海洋和陸地無脊椎動物會從大量的食物和營養中獲益,進而擴大從海洋到陸地的營養流。 根據科學文獻,鯨落有益於食腐動物,如鯊魚、甲殼類動物、腹足類動物、雙殼類動物、蛤、蝦、海葵、細菌和一系列其他海洋生物,包括一些迄今未知的物種。事實上,科學家已經確認了從鯨魚殘骸中收集的129個新物種,包括超過100個被認為是鯨落的物種,並預測還有數百個其他鯨落物種有待發現。
由於工業捕鯨,鯨魚數量大幅下降,並可能導致深海中大量的物種滅絕。這些物種對人類是否有任何價值還不得而知,在鯨落髮現的嗜冷細菌(適應極冷環境的細菌)的酶已經引起了洗衣洗滌劑、製藥和食品加工行業的商業興趣。一家生物技術公司已經確定,在鯨魚屍體上發現的細菌克隆可以有效地去除冷水洗滌過程中衣物上的汙漬,有可能顯著節約能源、增加利潤和清潔衣物。 鯨魚提供的生態系統功能,包括增加初級生產力、直接和間接隔離碳、為無數海洋物種提供營養和棲息地,也具有經濟價值。雖然經濟學家已經計算了鯨魚旅遊觀賞的價值,但還沒有對鯨魚的直接和間接價值以及它們提供的經濟和生態系統服務進行全面評估。
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5 # 跪射俑
鯨魚死亡下沉入海底的現象被稱為鯨落;一頭鯨魚的分解可以供養一套以分解者為主的生態系統長達百年。其實鯨落屬於自然生態自然現象,一切生物都是有生命終點的。鯨魚死亡下沉後會屍體分解,一開始軟組織會被海底的生物分食,根據鯨魚的大小這個過程一般可以持續四個月到兩年左右。接下來一些無脊椎寄生類生物會寄居在鯨魚骨骼上繼續蠶食殘留部分,最後加上一些細菌滋生混合海水的侵蝕慢慢使鯨魚骨骼化作礁石。
每當一頭鯨魚壽命或者意外死亡,這頭鯨魚會沉落海底,落入海底的過程可以長達數月至數年,會為食物鏈的各型別消費者,包括深海魚類、甲殼類、多毛類、還有各種細小的生物提供食物,一座鯨魚的屍體可以供養一套以分解者為主的迴圈系統長達百年。形成一個新的生物鏈,這個新的生物鏈會持續幾十年,乃至上百年,依靠這個生物鏈存活的各種生物,對以後海洋物種有很大的作用。這沉落海底的鯨魚,學科上美麗的稱呼,叫,鯨落!
鯨落的形成和消失對許多生物來說是漫長的。現存的鯨類數量比過往少之又少,有些特定種群,例如灰鯨的西太種群僅可憐的兩位數,現狀令人擔憂。倘若人類捕食鯨類、食用鯨肉而不加以節制,恐怕其影響的生物數也數不清。但是,深海里的生物也不全靠鯨落生存,其各有各的生存之道。
鯨落的形成和消失對許多生物來說是漫長的。現存的鯨類數量比過往少之又少,有些特定種群,例如灰鯨的西太種群僅可憐的兩位數,現狀令人擔憂。倘若人類捕食鯨類、食用鯨肉而不加以節制,恐怕其影響的生物數也數不清。但是,深海里的生物也不全靠鯨落生存,其各有各的生存之道。鯨落的消逝對未來海洋生態系統的影響,還在人們的探索目標中。
人生最美,不過鯨落,願化身為孤島的鯨,生於海,歸於海,長於海,隱於海,鯨落幻化為孤島,獨自孤寂 獨自治癒,鯨用盡全力落下尾鰭想給還最後一個擁抱,腐爛成泥,也要成就一場驚喜,裸露骨架,撐起一座城堡。
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向所有新冠病毒肺炎疫情中的遇難同胞致哀。
正文:
提到南海,您想到的是什麼?清澈見底的海水?五彩斑斕的珊瑚?成群結隊的魚類?其實大多數地方並不是這樣,中國的南海平均深度有1200米呢,而且從構造上看,它是一個巨大的盆地。
圖:南海的海底地形示意圖。
這個“大坑”有多深?平均4000米,最深處有4570米呢。
想明白鯨落的價值,得先看看苦逼的海洋底棲者。為什麼要先說水深?因為幾乎一切生命的能量源——太Sunny,只能照到水下200多米的深度,再往下,只有無盡的寒冷和黑暗。深度上千米的海底沒有藻類,浮游生物也很稀少,基本上全是“生命的荒漠”。只有海星、海參、各種蠕蟲和另外一些極其扛餓的生物生活在這裡。
圖:蛟龍號拍攝的深海底棲生物。
鯨落是什麼?鯨落就是鯨類的屍體。因為體積巨大,鯨的屍體無法在短時間內被上層生物消耗殆盡,所以大部分得以沉入海底,給底層居民們提供一頓持續好幾年的大餐。
圖:南海鯨落。
一頭巨鯨死亡後,腐敗的內臟會產生大量氣體,讓鯨的屍體膨脹,浮在水面上。等鯊魚咬開屍體面板(或者自己爆炸),氣體排走後,鯨的屍體才會開始下沉。
下沉的過程是緩慢的,最長可能持續一年以上才會到達海底。不同深度海水密度的變化會讓鯨屍長時間懸浮於某一深度。這個過程中,鯊魚、鰻魚之類動物一直不斷地消耗著鯨屍體上的軟組織(也有沉得很快的)。
終於,鯨的屍體到達了4000多米深的海底。嗅覺靈敏的機會主義者們馬上就會到來。怪異的六鰓鯊、外星生物般的盲鰻、張牙舞爪的螃蟹、遲緩的海星和蠕蟲……都會趕過來參加這場宴會。一兩年後,鯨屍體上一切能用牙咬動的東西都會被吃光,只剩一具巨大的骨架。
最後上場的生物是厭氧菌。鯨骨內部還有大量的脂肪等營養呢,它們鑽到鯨骨內部,靠分解這些脂肪生存。與此同時,這些細菌也為其它一些小型甲殼類生物提供了食物,鯨骨周圍漸漸形成了一個小生態系統。靠著鯨骨內殘餘的能量,這個小生態系統能夠維持上百年的時間(如果鯨夠大的話)。
這個過程有點兒類似電影《飢餓站臺》,鯨落就是那個載滿食物的大平臺,供養著各層的食客。不同的是,鯨落會給底層生物保留足夠足夠……的份額。
鯨落的價值。鯨落可不只是為苦逼的底棲生物提供食物這麼簡單。
它更像是一條通道,溝通了海洋的各個層級,完成了巨量營養物質向下層運輸的過程。單靠上面飄落的“海雪”殘渣和細菌的“化能自養”是很難支撐起洋底生態系統的,鯨落提供的能量是維持海底荒漠小綠州的關鍵。
此外,南海盆地底部是一望無際的淤泥平原,缺少供生物棲息的掩蔽所。平原上“高聳”的鯨落可以給眾多生物提供一個優良的居所,即便它已經沒有半點兒營養物質了,還是一座山。