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我国科学家在南海首次发现鲸落,为什么称鲸落是深海生命的绿洲?
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一鲸落,万物生!
这是最具有浪漫气息的死亡!
4月3日中科院所属“探索一号”成功抵达三亚,完成了为期将近一个月的深浅科学探查任务。此次科研探查最重要的成果之一就是在我国南海领域发现了鲸落,这也是科学家首次在南海发现的鲸落,鲸鱼骨骼长达3米左右,有多种多样的生物在大快朵颐。
鲸鱼是地球上目前已知体积和质量都是最大的一类动物,它们是海港生态系统最重要的组成部分之一,同时在死亡后也可以回馈自然变成鲸落,一个鲸落可以维持数十个种类数万个生命体的长久生存,因此鲸落又同热液和冷泉同称为深海生命的三大绿洲。
据科学家介绍这条三米长的鲸落在南海1600米海深下发现,根据其所残剩的形态科学家分析这可能是一条鸟嘴鲸(齿鲸的一种,我们所熟悉的蓝鲸属于须鲸)。人类把鲸落描绘成一幅很美好的画面,但实际上这是一场饕餮盛宴。
第一阶段鲸鱼死亡后漂浮一段时间会沉入深海,这个时候一些大型动物如鲨鱼和螃蟹等会来吃腐肉;
第二个阶段是小型的食腐动物如蜗牛和蠕虫,它们会在鲸落的周围安家,坠落在海底的有机质里生存的都是这些小动物;
第三阶段就是一些自养型的细菌,可以借助于鲸鱼骨腐烂时释放的硫化氢,用于生产自己所需要的能量。
生物生存需要食物和能量的来源,无论是陆地还是海洋都有它各自的生态系统,在这个生态系统内最重要的就是食物链和食物网。其中最重要的基石就是植物,它们可以吸收阳光进行光合作用并产生有机质(糖类),这就是地球上99%以上生物的能量来源。海洋中其实也是如此,一些海藻也需要吸收阳光光合作用。
但是阳光的穿透力是有限的,科学家研究发现海洋植物光合作用的深度极限是200米,这也就意味着在往下就几乎是弱光和无光了,因此就不能靠植物来进行光合作用供能。而海洋的平均深度都在3800米,那么深海生物的食物来源只能是来自于上层海洋的馈赠了。
而鲸鱼这种大型动物的尸体就是最好的能量来源,因此又把鲸落称之为深海生命的绿洲。鲸落的第三阶段是非常重要的,一些自养型细菌可以借此释放能量,这也是深海生物的能量来源之一,所以说一鲸落万物生,一个鲸落可能供养各种生物几十年近百年之久,说成是深海绿洲实至名归。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
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我国科研人员近日在南海海域发现了一个三米长的鲸落,这是我国科学家首次发现这种类型的生态系统。
什么是“鲸落”
在海洋中生活着诸如蓝鲸、抹香鲸、座头鲸、弓头鲸、长须鲸、塞鲸、布氏鲸等多种大型鲸类,它们普遍的体长都在10米以上,其中蓝鲸的体型最大,它的体长可达33米。这些鲸鱼是海洋中的巨无霸,是海洋的霸主,但是当它们死亡时,它们去了哪里呢?
1987年,美国夏威夷大学的一位学者在圣卡塔利娜岛附近绘制一幅当地的地图,他坐在潜艇上正细心地观察着周边的地形,当他低头向海里望去时,发现海里有一片阴影区域,起初他认为那可能是沉船,后X考察队发现,那里是一个长达18米的鲸鱼骨骼,在这个鲸鱼骨骼上生存着大量的生物,这也正是阴影所在。
所谓的鲸落,其实就是海洋中的大型鲸类在死亡后沉入海底,生物学家给它起了一个富有诗意的名字。
鲸落的过程
一头鲸鱼死亡后,它的尸体将慢慢地沉入海底深处,在这一过程的第一阶段,像深海中的深海蟹、睡鲨、盲鳗等移动的食腐动物会在第一时间赶到,鲸尸的90%的软组织会被这些动物吃光,按平均估计来看,一头鲸鱼的尸体的平均体重在40吨左右,确实可以养活不少的深海生物。
当第一阶段进行完毕,那么鲸尸剩下的就是巨大的鲸骨以及吃剩下的残渣,这时候,一些小型的海洋生物开始聚集到鲸落这里来,它们清理着这些残渣,依靠这些食物残渣,这些小型的海洋生物可以维持2年多,这便是第二阶段,在第二阶段,生物的主角是一些诸如蜗牛、帽贝、蠕虫为主的小型海洋生物。
当第一,第二阶段进行完毕之后,鲸尸就真的只剩下干巴巴的骨骼了,此时第三阶段开始,这次生物的主角是一些厌氧细菌,它们分解鲸骨中的大量的脂类,在这一最终的分解过程中,这些厌氧生物会产生大量的硫化氢,形成一种类似于海底热泉的富硫环境。在这个最后的阶段,这些厌氧生物的分解过程将持续数十年甚至上百年。
鲸落,深海生命的绿洲
从上文描述的三个阶段中,你就可以知道为什么把鲸落称作为深海生命的绿洲了吧。在深海200米以下,那里伸手不见五指,阳光很难照X这里,这里的生物如何生存呢,一部分是依靠从浅海落下来的食物残渣或碎屑生存,生物学家又将这一现象称之为“海雪”。
除了海雪,还有鲸落,当然鲸落只能影响有限的范围,不像海雪覆盖得那么广泛,但是鲸落使得海底生物聚集的密度是最高的,大量的海底生物来到鲸落这里定居产卵,慢慢地一个鲸落就变成了海底的一个孤立的生态系统了,所以才称它为海底的生命绿洲,这也许是鲸鱼对养育它的这片海洋的最后的温柔了吧。
有网友问,鲸鱼死了叫鲸落,那鲨鱼死了叫什么呢?这个问题就留给你们吧!
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鲸鱼是地球表面最大的生物。成年蓝鲸重173吨,长30米。当鲸鱼在海洋中死亡时,它的身体通常会落到海底,成为生活在那里的动物的有机物的巨大来源。这被称为鲸落(Whale Fall)。鲸鱼尸体周围形成的动物X落称为鲸落X落。
据相关文献记载,1987年,在加利福尼亚州圣卡塔利娜盆地1240米深处,首次发现了一只鲸落。鲸鱼死了,故事才刚刚开始。鲸落不仅被认为是深海化学共生物种扩散的“垫脚石”,而且还被认为是化学自养的无脊椎动物在进化过程中向外界排放和渗透环境的“垫脚石”。这具巨大的尸体沉入海底,在那里,它为原本大部分贫瘠的海底的深海生态系统提供食物。
鲸落后发生了什么?
鲸落生态系统有几个阶段:
第一阶段(移动清道夫),这个阶段持续数月至数年。其特点是鲨鱼、黑鱼、鼠尾和无脊椎动物食腐动物以高速度(每天40-60公斤)清除软组织和鲸脂。
中山大学谢伟副教授介绍说,此次发现的鲸落,附近有数十只白色铠甲虾、红虾、以及数只鼬鳚鱼,尾部甚至可以观察到有鼬鳚鱼在撕扯肌肉,表明它尚处在第一个阶段,推测很有可能是一只死亡不久的鲸,具有长期观测的价值:
在第二阶段(机会主义者阶段),蠕虫、甲壳类动物和软体动物以剩余的鲸脂为食,经常在鲸鱼下方富含营养的沉积物中大约两年。
第三阶段是化能自养阶段。 在这个阶段,诸如硫细菌的各种生物的富集物种以骨骼中的脂质为食,并通过厌氧分解而释放出硫化氢。 亲硫细菌利用这种硫化氢产生能量。 贻贝,管状蠕虫,使猪鬃蠕虫和这些细菌一起生活。
最后一个阶段,礁岩阶段。当残余鲸落当中的有机物质被消耗殆尽后,鲸骨的矿物遗骸就会作为礁岩成为生物们的聚居地。大型鲸鱼骨骼上的局部物种多样性高于其他任何深海硬质基质X落。
针对鲸落的研究
自然形成的“鲸落”
鲸鱼尸体为缺乏食物的生物X以及具有进化新奇性和生物多样性的地方提供集中的有机物质来源,在深海创造了非凡的栖息地。尽管已经描述了鲸落的许多动物区系模式,但这些X落的生物地理学仍然鲜为人知,特别是在东北太平洋以外的盆地。有科学家研究了迄今为止最深的自然鲸落X落组成(在大西洋西南部4204?m深处)。这是首次在大西洋深处发现自然鲸落的记录。
在大西洋西南部4204?m处,使用载人潜水器“新开6500”发现的部分南极小须鲸骨架由9个尾椎骨组成,其退化状态表明它在海底5-10年。9个椎体编号,呈淡黄色,圆形椎间盘较深。椎骨的编号是从动物的后端到头部。
在鲸落地点采集的物种包括加拉泰德蟹、一种新的红螺和X类蠕虫,还有其他新的物种等。在鲸鱼尸体中发现的41种物种中,大多数是新发现的:
鲸落及周围沉积物和岩石上的表生动物分布:
在大西洋西南部圣保罗海脊4204?m深度的鲸落处采集到的一些最丰富的生物:
鲸落营造了完整的生态系统,甚至产生了新的物种。研究首次发现许多专属鲸落和以前只在化学合成生态系统中发现的其他物种的跨流域分布,这些物种以前只在其他化学合成的生态系统X现过。研究中还发现一些动物X似乎与东北太平洋的动物X有关。
在西北太平洋深处模拟“鲸落”
自然鲸落的发现充满偶然性,不方便进行阶段性的研究。因此有科学家模拟了鲸落,可以定期进行系统地研究。
2002年2月1日,日本X将12头之前搁浅死亡的抹香鲸尸体装载在船上,并将其沉入九州岛西南端的Nomamisaki角附近200-300米深的水域。鲸鱼的内部已经腐烂,但外部形态没有受到严重破坏。随后,在2003年、2004年和2005年,使用ROV超海豚对其中5头鲸鱼进行了研究。2003年7月进行了10次潜水(跳水编号189-198),2004年7月进行了6次潜水(跳水编号328-333),2005年7月至8月进行了11次潜水(跳水编号452、453、456-459、462-466),对鲸鱼进行采样研究。具体见下表:
这是2003-2005年里对与抹香鲸鲸落有关的所有软体动物X监测情况,包括双壳纲、腹足纲、掘足纲三纲共23个类X
这是2003-2005年里对与抹香鲸鲸落有关的所有X动物X监测情况,包括蠕形亚纲和触须亚纲共22个类X,在放置1.5年的鲸鱼尸体中,沙蚕科、头节虫科和多节虫科占所收集的X类动物总数的70%以上:
然后,这是2003-2005年里对与抹香鲸鲸落有关的所有甲壳动物X监测情况,包括介形亚纲、 软甲亚纲等,共42个类X
这是其他与抹香鲸鲸落相关的显著分类X,共25个:
2003年7月(安置后1.5年),科学家观测了219-254米深处的四具鲸鱼尸体。发现大多数软组织,如内脏和肌肉都被消耗掉了,但仍有大量的头部和脂肪组织残留(下图a和d)。
2004年7月,在鲸鱼尸体安放2.5年后,科学家进行了第二次观测。发现所有骨骼的椎骨下半部分大多埋藏在沉积物中,其棘突几乎消失(下图b)。头骨已经相当严重地分解了。椎骨之间的结缔组织消失了,但头骨和鲸脂中的大量软组织仍然存在。
2005年7月至8月,在鲸鱼尸体沉没3.5年后,科学家进行了第三次观测。骨头被深埋在沉积物中(下图c),但头部软组织和一些鲸脂仍然存在。
1.5年后,抹香鲸尸体周围出现了密集的生物组合。比如相关的贻贝物种,覆盖了头骨、肋骨、骨骺和椎骨最外露的表面:
2.5年和3.5年后,鲸鱼X的物种丰富度较高(1.5年、2.5年和3.5年分别为44、56和85个类X),1.5年时生物量最大。下图都是与鲸落有关的丰富生物:
研究充分证明了鲸落创建出的一套完整的、复杂的生态系统,构成了海底的生态圈。
总结
当鲸鱼死亡并沉没时,鲸鱼尸体为深海生物提供了一个突然的、集中的食物来源和财富。鲸鱼尸体分解的不同阶段支持了一系列海洋生物X落。清道夫会在几个月内吃掉软组织。有机碎片或碎屑可使附近的沉积物富集一年以上。鲸鱼骨骼既可以作为无脊椎动物定居的硬基质(或表面),也可以作为鲸鱼骨骼有机化合物腐烂产生硫化物的来源,可以支撑丰富的X落数年至数十年。微生物依靠这些化学反应释放的能量生存,并在食物来源持续的时间内形成生态系统的基础。在深海,这形成了一个新的食物网,并提供能量支持单细胞和多细胞生物,从而增加了海洋的食物链。
所以,称鲸落是深海生命的绿洲。
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我国科学家在南海首次发现鲸落,为什么称鲸落是深海生命的绿洲?
人间最美不过鲸落
据报道,4月3日,中科院“探索一号”船搭载“深海勇士”号载人潜水器顺利抵达三亚,科学家在南海发现一个约3米长的鲸落,消息一出,令许多生态环境科研者如获珍宝,当一条鲸在海中死亡,庞大的身体会沉入海底,用它的身体构造出另一类长达数百年的生态系统。
科研研究者赋予它一个美丽而悲壮的名字——鲸落,一鲸落,万物生,人间最美不过鲸落。
鲸的历史
鲸是个大家族,少部分生活在淡水区,大部分是生活在海洋,起源于始新世,据科学家推断,它们的祖先可能是陆地哺乳动物偶蹄目动物“二次进水”发展成如今的鲸类生物。
鲸类是最大的哺乳动物,提醒长达30m,重40吨,和人类一样用肺呼吸,头大眼小,整体呈现梭形,每次生一胎,幼年鲸鱼长速极快,平均每天可以长40-60kg。它是生长最快的哺乳动物。
鲸落——鲸给大海最后的温柔
鲸鱼陨落在海洋的深处,堪称海洋系统的绿洲,它的一切来自于海洋,最终回归于海洋。
大海的能量来源并不像陆地可以依靠植物的光合作用,满足了一批批的生物需求,大海的是漆黑一片,死鲸成为了海底的最佳能量来源,鲸鱼分三步骤将自己的营养物质回归于大海。
第一步骤,吸引鲨鱼、王蟹等食腐动物,吃掉了鲸鱼的软组织,这将过程将持续数年,吸引大量的食腐动物。
第二步骤,当食腐动物完成第一波进食,鲸鱼只剩下累累白骨,第一波食腐动物会离开,迎来第二波小型甲壳类和X类生物。它们以残留在鲸鱼骨骼上的营养沉淀物为食,有些小蠕虫会钻进骨骼之中,摄取营养,分X酸性物质,尽可能吸收骨质的营养。
第三步骤才是真正的魂归大地,物尽天华。此时鲸鱼一身的营养物质被瓜分的七七八八了,只剩下骨架深处的微小的营养物质。这时候就厌氧细菌闪亮登场,继续分解鲸鱼骨质中蕴含的脂类,然后化能合成细菌利用海底微薄的氧气分解第二阶段生物残留下的硫化物质。
只有经历三步骤的洗礼才是最美的鲸落,在大海里可能隐藏着85万个“绿洲”,它们为海洋生物提供丰富的营养物质,构造出另一种生态系统,鲸鱼的一生取自大海,还给大海,不带走一丝一毫。
它们在海洋的地位是无法被取代,大海是鲸鱼最好的归宿。
鲸鱼处境
数百年来了,鲸鱼数量日渐稀少,每年大量的捕鲸船把鲸鱼逼上浅水滩,然后宰割,成为餐桌的一道菜,却忽略了鲸鱼对于大海的重要,在我们眼里鲸鱼可能是一顿美味的鱼翅,殊不知鲸尸可以维持一个小规模的生态系统长达数百年的循环。
鲸起鲸落,三生三世。看尽世间一切,没变的依旧是大海,海底深处一座座绿洲是鲸鱼送给海洋生物最珍贵的礼物。
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目前已知的海洋最深处可以达到11公里深,在深海,可以用地广物稀来形容。
在深海,那里压力大、盐度高、生物少。
加上深黑几乎看不到光,因此那里的生物都生活在黑暗中,大多数的时候都是彼此孤独的生活着。
在深海想要捕食是非常不容易的,所以很多时候那里的生物都是没有东西吃的。
那么什么是鲸落呢?
鲸落
就是鲸死了尸体之后坠落到深海,要知道一头鲸可以达到几十吨重,深海中一下子从上面掉下来这么一座肉山,可不就是一场饕鬄盛宴么。
最先被吸引来的是食肉鱼类,比如深海鲨鱼,这些鲨鱼有时候一年都吃不到东西,这下就成X结队的来进食了。
等鲨鱼这类食肉鱼X满足的离开之后,食腐类的深海生物也来了,比如深海的螃蟹,他们会将尸体的残渣给清理干净,清理也就是进食咯。
等食腐类的生物走了后,鲸也就只剩下骨架了,然后一种食骨蠕虫出现了,它们就是靠分泌一种强酸来分解骨头,从而进食。这个速度很慢,一副鲸的骨架,可以够它们忙活好几年的了。
差不多食物链的各个层次都来造访了一遍,所以说,鲸落是深海生命的绿洲。
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