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鲸落:是生命的终点,也是深海荒原的温柔绿洲

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【摘要】 中国,南海。 一只幼鲸来到了生命的尽头,坠入海底。 鲸来到生命尽头,坠入海底 (图片来源:gagosian.com) 这是这只幼鲸最后一次拥抱大海,但另......

中国,南海。

一只幼鲸来到了生命的尽头,坠入海底。

鲸来到生命尽头,坠入海底

(图片来源:gagosian.com)

这是这只幼鲸最后一次拥抱大海,但另一个和它相关的故事才刚刚展开,一个关于死亡和新生的故事。

看看神秘的鲸落↓↓↓

鲸落:历时百年的温柔故事

2020 年 4 月 2 日,“探索一号”科考船顺利返航,并带回了一个重要的科学发现。

在科考期间,科研人员在南海海底拍摄到了一只 3 米长的幼鲸尸体,其尾部仍有少量肌肉,看起来死亡时间还不算太长,尸体上活跃着不少海洋生物,如白色铠甲虾、红虾、鼬鳚鱼,仿佛正在举办一场盛大的宴会。

在南海发现的幼鲸尸体

(图片来源:央视新闻)

对于这一幕,美国作家加里 · 施奈德在其著作《禅定荒野》中进行了准确的总结:

“ Whale carcasses that sink several miles deep in the ocean feed organisms in the dark for fifteen years. ”

翻译过来便是:“鲸落海底,哺暗界众生十五年”,寥寥数语,讲述了鲸死后发生的故事。

除了露脊鲸和抹香鲸外,大多数鲸类物种的身体密度略大于海水,当鲸在海里死去,尸体会沉入几百至数千米深的海底,化作深海荒漠中最温暖的绿洲,为无数海洋生物提供栖息地和食物,形成一个独特的深海生态系统。

生物学家们给这个过程起了一个十分诗意的名字 -- 鲸落 ( whale fall ) 。

在南海发现的鲸落规模并不算大,却是我国科学家第一次发现该类型的生态系统,具有十分重要的研究意义。

具体而言,鲸落是一个漫长的过程,所需时间和鲸的体量呈正相关,但总体上鲸落可以分为 3 个主要阶段

鲸落的过程

(图片来源:pinterest)

第一阶段始于一群被称为“移动清道夫”的海洋生物,它们包括盲鳗、鲨鱼、鼠尾鱼等以鲸的软组织为食的游动性食腐动物,鲸死后,它们蜂拥而至。

鲸每天可以为这些深海里的清道夫们提供 40-50 公斤的珍贵养分,简单换算一下,一只 40 吨的巨鲸大约可以供养这些生物们 1-2 年,即便是南海中的那只幼鲸,也足以维持它们数月的生机。

清道夫们在以鲸的尸体为食

(图片来源:marineecologyhsu)

当鲸身上 90% 的软组织被清道夫们瓜分完毕后,偌大的鲸几乎只剩下一具白骨,清道夫们乘兴而来,尽兴而归。

此时,鲸落生态系统的演化开始步入第二阶段 --机会主义者阶段。这一阶段,一些无脊椎动物,尤其是甲壳类的小型生物聚集过来,继续着这一场盛宴。

小型海洋生物在继续分解鲸的组织

(图片来源:wikimedia)

为什么它们被称为“机会主义者”呢?

因为此时来“赴宴”的生物们大都是为了捡个漏,主要的目标是掉落在海床上的组织碎片和鲸骨骼间的“残羹剩饭”,这一阶段一般可以持续数月,甚至是 4-5 年。

当第二阶段结束以后,残余的鲸骨迎来了第三批访客 —— 厌氧细菌,开启鲸落过程的第三阶段,硫化阶段

这一阶段,厌氧细菌会侵入到鲸骨中,将其中的脂肪分解,产生具有臭鸡蛋气味的硫化氢,作为一些化能自养细菌的能量来源,进而养活一大批小型海洋生物,如贻贝,蛤,帽贝和海蜗牛等等,故而这一过程也被称为化能自养阶段。

化能自养的鲸骨群落

(图片来源:维基百科)

由于鲸骨中的脂肪含量较高,平均脂质含量约为 20%,明显高于海豚等小型鲸目动物 ( 约 9% ) ,故而化能自养阶段可持续 50 至 100 年。

大家可能以为鲸落生态系统的演替到此也就结束了,但事实上,鲸骨在有机物被完全消耗之后,化为海底的礁石,仍旧是许多海洋生物的家园。故而,在一些学者眼中,鲸落生态系统演化的最后一个阶段是礁岩阶段

不得不说,鲸落是鲸带给海洋最温柔的奇迹,在数十甚至上百年里,给营养物质匮乏的深海带来了勃勃生机。

万物生:诞生于鲸落中的特定类群

在过去的十多年里,随着对鲸落研究的深入,科学家们对深海鲸落生态系统的演替、群落中物种丰富度以及物种的演化有了许多新的看法和见解。

根据一篇 2015 年发表的综述所进行的整理和估计,科学家们在世界各地的鲸落中一共收集到了分属于七个门的 129 个被新推定的新物种,其中有 37 个新物种已被正式描述。这一发现说明了存在着一类特殊适应鲸落生态系统的生物,虽然没达到“一鲸落,万物生”的程度,但也足以说明大自然的神奇之处。

当前世界上已经被发现的部分鲸落的位置

(图片来源:论文截图)

值得一提的是,在上述被推定的新物种中,只有 12 个在深度小于 260m 的鲸落中被发现,这表明浅海鲸落中新类群普遍缺乏,在缺乏营养物质的深海中,鲸落更可能诞生出特定的新类群。这或许是因为深海生态系统中极端的食物限制,使得鲸落这个食物丰富的栖息地岛屿对群落中的生物有了十分强烈的选择作用。

在这些被发现的新物种中,食骨蠕虫属 ( Osedax ) 或许是一类最引人瞩目的新类群。

食骨蠕虫属中的一个种,Osedax mucofloris

(图片来源:nhm.ac.uk)

食骨蠕虫最早在 1994 年被发现于美国加利福尼亚州和俄勒冈州半深海的多个鲸落之中,在结合了分子遗传学的研究之后,食骨蠕虫属被归为西伯达虫科 ( Siboglinidae ) 下的一个属,该属当前已有至少 31 个被推定的新物种。

这些蠕虫特征明显,像是一颗形状怪异的棕榈树,具有红色的触须或者鳃冠,“树干”覆盖着粘液,黄色的根状结构可以穿透鲸骨,进入其中的空腔。

A:鲸骨上的许多食骨蠕虫个体;B:食骨蠕虫的整体;C:食骨蠕虫的根状结构;D:食骨蠕虫根状结构在骨骼中的 3D 建模(图片来源:论文截图)

像其他西伯达虫一样,食骨蠕虫没有消化道,依靠滋养体(编者注:一般指原生动物具有其全部功能的活动体)中的共生细菌来获取营养。然而,与其他西伯达虫不同的是,食骨蠕虫的滋养体出现在穿透鲸的骨骼的根状结构里,而不是细长的躯干中。

这一切的一切,都表明食骨蠕虫对于鲸落生态系统的特殊适应,当然,这种专性适应并不仅仅存在于这一类群,诸如 Ophryotrocha 属,Rubyspira 属都是鲸落中发现的特有类群。

鲸骨上的 Rubyspira 属物种

(图片来源:MBARI)

科学家们推测,鲸落群落中的新类群或许可以追溯到大约 3500 万年前,但它们的起源和演化仍是一个令人困扰的问题。

玫瑰花蕾:从人造鲸落中探寻生命的奥秘

事实上,自然界中被发现的鲸落并不算多,甚至可以说寥寥可数,为了深入地了解鲸落生态系统,科学家们选择了另一条路:“自己动手,丰衣足食”。

2011 年,五十多岁的海洋生物学家格雷格 · 劳斯接到了一个电话,电话那头说“一头长须鲸被南加州海岸的一艘船撞击而死”,他猛然意识到,机会来了。劳斯教授立即采取了行动,组织了对这只鲸的尸检,并将其从圣地亚哥海岸拖到拉霍亚峡谷,以模拟一次鲸落

格雷格 · 劳斯团队在进行人工鲸落

(图片来源:newyorker)

但经常看新闻的大家,大都听说过搁浅的鲸会产生许多气体,甚至会发生“鲸爆”,因此,想要将鲸的尸体沉入海洋并不简单。

事实上,这样的情况确实发生了。

劳斯教授发现鲸的喉咙处鼓起了一个气泡,这使得鲸不再下沉。所幸,午后微风泛起,海浪让鲸左右摇摆,气泡带着内脏碎片从它的口中冒了出来。

在克服了死鲸腐败的气味,让脚底打滑的鲸油等恼人问题之后,科学家们终于让这具尸体顺利沉入海底,并将其命名为玫瑰花蕾 ( Rosebud ) 。

玫瑰花蕾的“艺术照”

(图片来源:newyorker)

自此以后,研究船数次来到玫瑰花蕾沉没之处,五颜六色的微生物照亮了科学家眼前的屏幕,一个非凡的生物群落诞生了

一如自然鲸落的发展过程,当三年后科学家们再临时,鲨鱼、盲鳗们已然离去,小型海洋生物已经结束了盛宴,五颜六色的微生物们在鲸骨及周围区域形成了斑驳的色块,食骨蠕虫在鲸骨上摇曳,不时还有几只蠕虫、蜗牛、螃蟹从鲸高耸的胸腔中冒出头来,给寂静的深海平添了些许生机。

都有哪些生物做客玫瑰花蕾?滑动查看吧!

玫瑰花蕾和其中的生物

(图片来源:MBARI)

2018 年,在沉海的 7 年后,玫瑰花蕾仿佛斜倚在白色的“垫子”上,食骨蠕虫和其他蠕虫依旧活跃着。

当科学家最后一次和玫瑰花蕾再会时,蓬松的粉红色海葵在鲸骨上摇曳,这预示着鲸落未来将成为珊瑚礁—— 一个动物和珊瑚可以在水流中沐浴,在漂流时捕食的地方。

玫瑰花蕾上的海葵

(图片来源:MBARI)

在玫瑰花蕾之后,越来越多的鲸的尸体被科学家们沉入海底,一个个人工鲸落开始在海底讲述着奇妙的进化篇章。

生于海洋而归于海洋,庞大的生命即使坠落也留存着温柔,这也许就是鲸最华美的谢幕。

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