南海首次发现鲸落,什么是鲸落为何称之为深海生命的绿洲
1、什么是鲸落为何称之为深海生命的绿洲
2020年4月2日,“探索一号”科考船结束科考航次(TS16航次),搭载着60名科考队员顺利返回三亚救助局码头。该航次共同首席科学家、中山大学海洋科学学院副教授谢伟在接受采访时介绍,项目科研人员首次在南海发现了“鲸落”,这也是我国科学家第一次发现该类型的生态系统。
什么是鲸落 为何称之为深海生命的绿洲
那么,什么是鲸落?
“鲸落”(Whale fall),字面上的理解就是鲸类在死去后,尸体最终“落”入海底。生物学家们发现,这一过程会形成一个独特的深海生态系统。在科研中,鲸落的含义更为广泛,既可以指鲸的尸体、也可以指尸体坠落过程,或者所形成海洋生态系统的统称。
我国科学家本次发现的鲸落位于南海1600米深处。因遗骸尾部仍然可以观察到有鼬鳚鱼在撕扯肌肉,推断它还处于鲸落的第一阶段,即移动清道夫阶段。
鲸的尸体下沉至营养贫瘠的海底,会吸引大批的深海生物,如盲鳗、睡鲨,一些甲壳类生物也蜂拥而至,它们聚集在鲸尸周围分解、取食皮肤、脂肪、肌肉等柔软组织,大约90%的鲸尸在这一阶段被分食。根据鲸体型大小的不同,移动清道夫阶段可以维持4~24个月左右。
大型食腐动物的“聚餐”结束后,小型深海动物的“盛宴”拉开序幕。此时贻贝、蛤蜊、铠甲虾、螃蟹等会选择寄生方式,一边啃食鲸骨上的残羹,一边利用鲸落的优势环境安顿下来,繁衍生息。这时鲸落进入第二阶段,也叫机会主义者阶段。
什么是鲸落 为何称之为深海生命的绿洲
再接下来,鲸落进入化能自养阶段,大量的厌氧细菌进入鲸的骨骼中,分解残余的组织并排放出具有“臭鸡蛋气味”的硫化氢。虽然味道不尽人意,但硫化氢对于深海生物却非常重要。通过硫化氢分子的氧化,一些细菌能够获得能量,而以这些细菌为食的其他生物也会在鲸骨周围聚集,一批小型的深海生物,在此形成一个完整的生态系统。
最后,随着有机物质被消耗殆尽,鲸骨的矿物遗骸还将成为海底生物们聚居的礁岩。礁岩阶段也是鲸落过程的落幕。
在沉静的海底,鲸落无声地供养着各种深海生物,其形成的生态系统可维持长达十余年甚至数百年。在北太平洋的深海中,鲸落维持了至少43个类别、12490种生物体的生存,促进了深海生命的繁荣。因而,鲸落形成的生态系统,也与热液、冷泉一同被称为是深海生命的“绿洲”。
2、一头鲸的死亡 造就了一个深海生态系统
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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,体型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。
插图:梁振奇
插图:梁振奇
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个重要成果——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,甚至它的死亡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科技日报记者描述了鲸落的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,如果鲸的体型足够庞大,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源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而快速繁殖。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,大量厌氧细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,利用水中溶解的氧将硫化氢氧化获得能量,与化能自养细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。
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,对于漆黑的深海而言,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,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,是不是所有鲸死亡都会形成鲸落?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也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,人类所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。
格雷格为这只“人造鲸落”起了一个美丽的名字——“花蕾”。2014年,当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的白色、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接受科技日报记者采访时表示,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会死,什么时候会沉入深海海底,因此鲸落的发现除了与深潜科学技术发展水平相关外,还有很大的偶然性。
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鲸的粪便对人类大有裨益
众所周知,地球表面大约有四分之三是海洋。在海洋中生活的微小植物,被称为浮游植物。整个海洋生态系统的维持是由这些植物所驱动的。
美国杜克大学生物学家乔·罗曼等人指出,人类对这些浮游植物的依赖性很大,我们呼吸的氧气一半由这些浮游植物的光合作用生产。当浮游植物耗尽了水中的营养物质时,这个生态系统的平衡将被打破。
但是,大自然给浮游植物提供了一个意想不到的肥料——鲸的粪便。鲸的排泄物会释放出大量的营养物质,粪便附近是浮游植物生长的理想之地,在那里,浮游植物会释放出大量的氧气,使人类受益。
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3、鲸落是什么意思?鲸落在哪里
鲸落含义:鲸落于海星沉于洼风隐于密林蝉鸣漏进夏至想让世间所有温柔住进你眼里。
鲸落是什么意思?
当鲸鱼在海洋中死去,它的尸体会沉入海底,生物学家称这一过程为鲸落。鲸落与深海热液、冷泉一样,是深海生命的“绿洲”,孕育着丰富多样的深海生命,一鲸落,万物生。
2020年4月2日,中科院科考船探索一号搭载深海勇士号载人潜水艇抵达三亚,本次航行最重要的成果是我国科学家首次在南海发现了一个三米长的自然鲸落,这个鲸落具有长期观察价值。
那么到底什么是鲸落,对于海洋来说鲸落又有什么重要价值,我们的发现又意味着什么呢?
1、什么是鲸落
当鲸鱼在海洋中死去,它的尸体会沉入海底,生物学家称这一过程为鲸落。一座鲸鱼的尸体可以是供养深海生命的食物。鲸落与深海热液、冷泉一样,是深海生命的“绿洲”,孕育着丰富多样的深海生命。在北太平洋深海中,鲸落维持了至少有43个种类12490个生物体的生存,促进了深海生命的繁荣。
当巨鲸感到生命将尽,它会漫游到一片深海海域,静静地等待死亡来临,当死亡的阴影完全笼罩它巨大身躯的时候,伟大的鲸落就开始了。
鲸落分为四个阶段。
第一个阶段就是移动清道夫阶段,盲鳗、鲨鱼还有甲壳类生物蜂拥而上,它们还是吞噬这伟大王者的软组织,这个阶段依据鲸的大小要持续4—24个月,当清道夫离去的时候,巨鲸只剩下了10%。
第二个阶段是机会主义者阶段,这个时候只有少量的软组织和巨大的鲸骨,一些无脊椎动物和甲壳类动物就会搬过来以此为家,一边啃食巨鲸的身体一边繁衍栖息,直到最后一丝血肉被吸食殆尽,它们才会离去,这一阶段又要持续两年。
虽然此时这伟大的王者只留下了一具白骨,但鲸落还没有结束。
厌氧细菌又成群结队地来了,这就是化学自养阶段,这个阶段看起来不起眼,毕竟只剩下了鲸骨了,不过这个阶段却是最重要的阶段。
厌氧细菌进入鲸骨中,分解其中的脂类,利用溶解在海中的硫酸盐作为氧化剂产生硫化氢,深海中没有阳光,而硫化氢就是深海中的阳光,化学自养细菌利用溶解在水中的氧将硫化氢氧化获得能量,这样才构成了脆弱的生态循环,要是没有鲸落的话,只能在海底活火山才能获得少量的硫化氢,因此鲸落足以维持一个生态循环,这一阶段长达50—100年。
即便被敲骨吸髓之后,鲸落还在继续,巨鲸的矿物遗骸还会作为礁岩成为海底生物的栖息地,这就是鲸落的最后阶段——礁岩阶段。
科研人员发现,在北太平洋的深海中,至少有43个种类的12490个生物个体依靠鲸落生存,这就是所谓的一鲸落,万物生。
2、鲸落在哪里
迄今为止,人类也只不过发现了不到50个自然鲸落,既然鲸落这么重要,为什么鲸落这么不好寻找啊,因为大海太大了,鲸虽然是地球上最大的生物,相对于广袤的大海也有些微不足道,再说了,科学家神通广大但是也不是神仙,也不能精确预测鲸落在哪里发生,现在发现的鲸落大多属于运气好。
由于自然鲸落都是运气好才发现的,当然就不能确定鲸落的时机和阶段了,可能就根本看不到鲸落的全貌了,那么怎么样才能研究鲸落呢?除非运气爆棚,发现一个刚刚开始的鲸落,不过这有点太难了。
虽然自然鲸落不易发现,但是科学家们还是想出了办法研究鲸落,那就是制造人工鲸落。
科学家只要把一条死鲸扔进大海就可以研究鲸落了,当然了,鲸是自然死亡的,比如冲上沙滩搁浅的鲸。
2003年到2005年,日本科学家把一条搁浅不幸死亡的抹香鲸扔到了深海中,两年内一共进行了三次观察,取得了鲸落的一手资料。
科学家们还玩上了瘾,干脆扔了一条鳄鱼下去,我们可以吃到海鲜,对于海洋生物来说,鳄鱼可是名副其实的陆鲜啊。不过由于鳄鱼体量太小,这次鳄落持续了半年就结束了。
不止在海洋中有鲸落,在陆地上也有鲸落,在撒哈拉沙漠就发现了巨大的鲸落。
这并不是鲸爬上了陆地啊,即便爬上陆地我们也不稀罕,因为我们有阳光构成生态系统的能量输入,而是现在一望无垠的撒哈拉沙漠原来就是烟波浩渺的大海。当然了,在我们祖先看来,这就是龙一般的神兽。
3、中国发现鲸落意义重大
这次我们发现了自然鲸落,对于海洋生物科学研究当然意义非凡,可以极大促进我们的科学进展,不过还可以看到其他方面的意义。
首先是我们的深海潜水器技术高超,可以轻易潜入深海,这肯定是意义重大,还有更重要的意义,之前已经说过了,要想发现自然鲸落全凭好运气,要是我们的科考船游弋范围足够大,那么自然发现自然鲸落的几率就大,现在发现了自然鲸落,这就是说在南海我们是任意航行的,这对于维护海权意义还不大吗?南海丰富的海洋资源我们就可以随意开采了,这应该和建立三沙市有着一样重要的意义。
鲸落是什么意思
1、鲸死去后沉入海底的现象称为鲸落。当鲸在海洋中死去,它的尸体最终会沉入海底。生物学家赋予这个过程一个名字——鲸落。一座鲸的尸体可以供养一套以分解者为主的循环系统长达百年。
2、鲸落是指鲸鱼死亡后落入深海形成的生态系统,与热液、冷泉一同被称为是深海生命的“绿洲”。
4、鲸落是什么?具有怎样的价值?
科学家在南海首次发现鲸落,鲸落是什么?具有怎样的价值?鲸落是当一条鲸鱼在海洋里去世后,它遗骸会繁衍出一套完善且繁杂的生态体系,能够为大海深处的微生物菌种跟小体形微生物彼此之间相互依存、生存给予性命适用。这一套系统软件以分解者为主导,而且全套系统软件能够维持将近几十年乃至几百年。
鲸落分成四个阶段,第一个阶段,被吞噬切分,从鲸鱼从海平面着陆逐渐,便会有数不尽的鱼种来吞噬,溶解它的躯体,这一过程依据鲸鱼的躯体尺寸,一般不断4~24个月。在这样一个将近三年的时间里,每天都是40~60斤的皮和肉被吞噬,溶解。而随着时间的推移,海豚变质的躯体的香味会越传越远,这时候还会继续吸引住鱼种前去吞噬,溶解。这一阶段,被科学家们称之为清洗剂环节。这一阶段结束后,90%的躯体皮和肉能被鱼种吞噬,溶解结束。
但是还没有完毕,然后到一些身型比较小的软甲类马海龙小动物来吞噬,溶解骨骼里的沉渣,而且生存在海豚骨骼上。这一阶段,称之为机会主义者环节。这一阶段结束后,海豚背上的皮和肉彻底被吞噬,溶解结束,便会吸引住一种病菌,这类病菌叫厌氧细菌,它会溶解海豚背上的脂质,进而产生一种汽体,在这样的汽体的影响下,就会形成一个“化能病菌自繁人间天堂”,但这种病菌能够给深海的海洋生物给予营养成分,帮助其生息繁衍。这一阶段被称作“化能自养环节”,这一阶段大约能够维持50~100年之后。最后剩下来的海豚残骸会化为礁岩跟前,变成海洋动物礁居的地区,这一阶段变成“礁岩跟前环节”。
鲸落的四个阶段针对科学研究起着至关重要的作用,在第一阶段的地基沉降是对深海物质交换周而复始的科学研究,由于深海的动物生长发育也要养分的填补,因此第一阶段的地基沉降会推动表面养分的下移。而第二阶段乃为小型马海龙微生物带来了营养元素,这一阶段本身就是深海消费者对于海豚躯体的吞噬。第三阶段乃是深海分解者工作,在这一阶段,分解者将躯体里的脂类物质溶解,同时也为下一阶段再生种群的出现创造条件。在这里一个循环中,大家可以看到一种生物死亡之后自然万物所形成新的奉献。
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