鯨落是指鯨魚(yú)死后沉入深海底部的一種自然現象,龐大的鯨由于年老或者其他原因死亡后,尸體會(huì )下沉至深海之底,人類(lèi)生物學(xué)家將這種現象稱(chēng)為鯨落,鯨魚(yú)超級龐大的尸體骨架在海底慢慢被微生物分解,產(chǎn)生一系列的養分和生態(tài)環(huán)境,諸多微笑的分解者和魚(yú)類(lèi)將會(huì )在鯨魚(yú)尸骨周邊繁衍生息,時(shí)間可以長(cháng)達一百多年,對于生物學(xué)和自然研究非常有價(jià)值。
鯨落現象很常見(jiàn),但是被人類(lèi)發(fā)現就很稀有了,鯨落產(chǎn)生的自然生態(tài)系統和熱液以及冷泉組成了深海底部的生命綠洲,是海底生物聚集繁衍生存的重要港灣。
落入海底后的鯨魚(yú)尸體,分成4個(gè)階段被上萬(wàn)個(gè)生物體吃掉,甚至促成了新生物種的誕生,構成了海底的生態(tài)圈。
鯨落生態(tài)形成三個(gè)步驟
第一步:在鯨尸下沉至海底過(guò)程中,盲鰻、鯊魚(yú)、一些甲殼類(lèi)生物等以鯨尸中的柔軟組織為食。其中一些海洋生物——包括蛤蚌、蠕蟲(chóng)和盲蝦中的稀有品種——會(huì )在尸體旁一點(diǎn)點(diǎn)吃掉殘余物。這一個(gè)過(guò)程因鯨魚(yú)的大小大約維持4-24個(gè)月,鯨尸的大部分都會(huì )給分解掉。在下沉過(guò)程中還會(huì )有很多微小生物或者微生物以鯨尸為家,一邊生活,一邊啃食殘余鯨尸,不停地改變自身居住環(huán)境。
第二步:大在鯨魚(yú)落到深海海底后,會(huì )有大量厭氧細菌進(jìn)入鯨骨和其它組織,分解其中的脂類(lèi),使用溶解在海水中的硫酸鹽作為氧化劑,產(chǎn)生硫化氫?;芗毦蜁?huì )分解產(chǎn)生的硫化氫,把這些化學(xué)能轉化成生物能。這些鯨落是可以化能自養的,意思是說(shuō),它們可以通過(guò)化學(xué)反應自己生產(chǎn)食物。除了不需要獲取太陽(yáng)光(因為陽(yáng)光無(wú)法穿過(guò)深厚的水),化能自養類(lèi)似于植物的光合作用。
第三步:當殘余鯨落當中的有機物質(zhì)被消耗殆盡后,鯨骨的礦物遺骸就會(huì )作為礁巖成為生物們的聚居地。此時(shí)鯨落算是完成了它的歷史使命了,由鯨魚(yú)沉落的那一刻開(kāi)始就形成了一個(gè)完整的生態(tài)系統。
鯨落生態(tài)系統演化階段
1、移動(dòng)清道夫階段(mobile-scavenger stage):在鯨尸下沉至海底過(guò)程中,盲鰻、鯊魚(yú)、一些甲殼類(lèi)生物等以鯨尸中的柔軟組織為食。這一過(guò)程可以持續4(至少)至24個(gè)月(取決于鯨的個(gè)體大小)。期間90%的鯨尸將被分解。
2、機會(huì )主義者階段(enrichment opportunist stage):機會(huì )主義者(機會(huì )種)能夠在短期內適應相應環(huán)境而快速繁殖。這里所說(shuō)的環(huán)境,就是鯨尸、鯨骨。在這個(gè)階段,一些無(wú)脊椎動(dòng)物特別是多毛類(lèi)和甲殼類(lèi)動(dòng)物,能夠以殘余鯨尸作為棲居環(huán)境,一邊生活在此,又一邊啃食殘余鯨尸,不斷改變它們自己的所在環(huán)境。
3、化能自養階段(sulphophilic stage):大量厭氧細菌進(jìn)入鯨骨和其它組織,分解其中的脂類(lèi),使用溶解在海水中的硫酸鹽作為氧化劑,產(chǎn)生硫化氫?;茏责B細菌例如硫化菌,則將這些硫化氫作為能量的來(lái)源,利用水中溶解氧將其氧化,獲得能量。而與化能自養細菌共生的生物也因此有了能量補充。
4、礁巖階段(Reef stage):當殘余鯨落當中的有機物質(zhì)被消耗殆盡后,鯨骨的礦物遺骸就會(huì )作為礁巖成為生物們的聚居地。
為什么鯨落被觀(guān)察到的現象很少?
鯨魚(yú)的壽命非常長(cháng),一生在大海四處游歷,海洋生物學(xué)家也不可能話(huà)數十年時(shí)間來(lái)跟蹤這些鯨,鯨魚(yú)死亡時(shí)間和地點(diǎn)都是無(wú)法確定和預定的,茫茫大海只能憑借運氣,但是可以通過(guò)人為用鯨魚(yú)尸體做實(shí)驗。
科學(xué)家不知道鯨是什么時(shí)候要死,也不知道何時(shí)何地沉入海底。
2003年至2005年,日本海洋地球科學(xué)與技術(shù)研究機構生物圈研究中心,做了一批鯨落的實(shí)驗,把死的抹香鯨丟到日本南部的219-254米深的海底,進(jìn)行了為期兩年的三次觀(guān)察。
這些抹香鯨都是2002年擱淺收集的,所以不用擔心,丟下去后,隔了好幾個(gè)月去看尸體怎么樣了,結果發(fā)現這時(shí)鯨魚(yú)的尸體大部分已經(jīng)骨骼化了(圖2a 和 d)。 大多數軟組織,如內臟和肌肉已被消耗,但大量的頭部和脂肪組織仍然存在。 只有最大的一頭鯨(6頭,總長(cháng)16米)的脊椎仍然與軟組織相連。
1.5年后,鯨魚(yú)尸體周?chē)霈F了各種生物,數量相當密集。貽貝數量最多,就下圖。覆蓋了顱骨、肋骨、骨骺和椎骨的大部分裸露表面。
另外兩種共生體包含的雙殼類(lèi)和一個(gè)新種文昌魚(yú)位于骨骼下面的沉積物中。在骨骼和軟組織中發(fā)現了多毛類(lèi)的一個(gè)新種。
2.5年和3.5年后,鯨魚(yú)尸體的物種豐富度較高(1.5年、2.5年和3.5年分別為44、56和85個(gè)類(lèi)群) ,1.5年齡時(shí)生物量最大。下面這些都是鯨魚(yú)身上出現的軟體動(dòng)物
下面這些都是鯨魚(yú)身上出現的軟體動(dòng)物
(a) Adipicola crypta, (b) Solemya pervernicosa, (c) Tanea magnifluctuata, (d) an unidentified protod
長(cháng)到了骨頭上的貽貝。
2020年4月3日報道,中國科學(xué)家在南海首次發(fā)現一個(gè)約3米長(cháng)的鯨落,中科院探索一號船搭載深海勇士號載人潛水器順利抵達三亞,本航次自3月10日開(kāi)始,航次的重要成果之一。
鯨落有什么研究?jì)r(jià)值
往事萬(wàn)物存在即是永恒,生命的終結也是一種歸宿,鯨龐大的身軀落入深海底部,它的骨肉被諸多微生物和魚(yú)類(lèi)分解吞噬,在長(cháng)達一百多年的時(shí)間內都可以完美的形成一個(gè)新的生態(tài)系統,給海底生物的演化和生存提供了溫床和綠洲,這對于生命的起源和演化具有極其重要的科學(xué)研究?jì)r(jià)值。海底生物千千萬(wàn),不僅僅是鯨魚(yú)的尸體可以形成海底綠洲,其他的大型魚(yú)類(lèi)都可以在死亡后,形成屬于自己的全新的生態(tài)系統。
參考鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x