生物-自然现象：鲸落

Posted 2020-12-20 storebook

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鲸落（Whale Fall），指鲸死去后沉入海底的现象。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为鲸落。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。 

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”。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。

2020年4月3日报道，中国科学家在南海首次发现一个约3米长的鲸落。

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中文名：鲸落

外文名：Whale Fall

本    质：深海生态系统的一部分

特    征：海洋分解食者的主食

释    义：鲸尸体沉入海底

目录

1. 1 研究历史
2. 2 演化步骤
3. 3 新物种发现
4. 4 生态意义

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研究历史

1998年，夏威夷大学的研究人员发现，在北太平洋深海中，至少有43个种类的12490个生物体是依靠鲸落生存的。其中一些海洋生物——包括蛤蚌、蠕虫和盲虾中的稀有品种——会在尸体旁一点点吃掉残余物。这些鲸落是可以化能自养的，意思是说，它们可以通过化学反应自己生产食物。除了不需要获取太阳光（因为阳光无法穿过深厚的水），化能自养类似于植物的光合作用。

对这种新奇的生态系统深入研究现象，科学家发现细菌会吃掉鲸的骨头，这种骨头中含有60%的脂肪。随后，细菌会制造硫化氢——一种有臭鸡蛋味道的化学物质。成千上万的化能自养海洋生物再将硫化氢转为能量，供它们生养与繁殖。

2020年4月3日报道，中国科学家在南海首次发现一个约3米长的鲸落。专家表示，国际上发现现代自然鲸落不足50个。

 

演化步骤

鲸落生态系统可分为四个演化阶段：

移动清道夫阶段（mobile-scavenger stage）：在鲸尸下沉至海底过程中，盲鳗、鲨鱼、一些甲壳类生物等以鲸尸中的柔软组织为食。这一过程可以持续4（至少）至24个月（取决于鲸的个体大小）。期间90%的鲸尸将被分解。

机会主义者阶段（enrichment opportunist stage）：机会主义者（机会种）能够在短期内适应相应环境而快速繁殖。这里所说的环境，就是鲸尸、鲸骨。在这个阶段，一些无脊椎动物特别是多毛类和甲壳类动物，能够以残余鲸尸作为栖居环境，一边生活在此，又一边啃食残余鲸尸，不断改变它们自己的所在环境。

化能自养阶段（sulphophilic stage）：大量厌氧细菌进入鲸骨和其它组织，分解其中的脂类，使用溶解在海水中的硫酸盐作为氧化剂，产生硫化氢。化能自养细菌例如硫化菌，则将这些硫化氢作为能量的来源，利用水中溶解氧将其氧化，获得能量。而与化能自养细菌共生的生物也因此有了能量补充。

礁岩阶段（Reef stage）：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。

 

新物种发现

鲸落独特的生态系统也产生了一些特有生物，科学家在鲸落中发现两

种新的蠕虫品种——吃骨虫弗兰克普莱斯（Osedax frankpressi） 和吃骨虫罗宾普鲁姆斯（Osedax rubiplumus），它们寄生于鲸的骨头上，样子类似于水纹形的荧光棒。

起初，研究人员认为他们只发现了这种新物种的雌性，但是很快就意识到，雄性就在雌性体内，并在雌性体内迅速繁殖。

在鲸落第二个阶段，这些吃骨虫开始附着在鲸的骨骼上，产下成千上万的幼虫，这些幼虫在海洋中漂浮，直到遇到另外的鲸落，然后重新开始这一过程。这只是科学家确定的，在鲸落中发现的16种新物种中的两个。

 

生态意义

从鲸落的整体过程我们可以看出，鲸落的意义在海洋生态系统中有一定的重要地位。
　　首先，最直观的，它为许多海洋生物提供了食物。这些海洋生物除了无脊椎动物和鱼类，还有许多微生物。与这些微生物相比，鲸的个体大小差别巨大，因此一头鲸的死亡能够养活的海洋生物个体数量是相当可观的。
　　其次，鲸落为许许多多的底栖生物提供了复杂的生境。一望无际的海底平原因为鲸落的出现而产生了小规模的环境变化，这样的生境变化尤其受一些钻孔生物、附着生物的欢迎。残余鲸落的出现为一些底栖动物提供了庇护场所，也为它们提供了有机质来源。
　　另外，鲸落促进了海洋上层有机物向海洋中下层的运输。深海的生产力仅依靠化能自养细菌供给是不够的，海洋生物进食和死亡产生的碎屑，例如海雪和鲸落，促进了营养物质向下运输，以供给深海的生物，也促进了化能自养细菌产生更多的能量。
　　最后，鲸落这一独特的生态系统促进了一些新生物种的产生。称其为新生物种，主要是因为这类物种只出现于鲸落这一特定环境，科学家们还未在其它海洋生境当中发现。例如Osedaxfrankpressi和Osedaxrubiplumus都是仅发现于鲸骨当中的小动物（形态描述发表于2004年）。鲸落里的秘密还有许多等着我们去发现。
　　鲸落的形成和消失对许多生物来说是漫长的。现存的鲸落数量比过往少之又少，有些特定种群，例如灰鲸的西太种群数量仅可怜的两位数，现状令人担忧。倘若人类捕食鲸类、食用鲸肉而不加以节制，恐怕其影响的生物数也数不清。但是，深海里的生物也不全靠鲸落生存，其各有各的生存之道。鲸落的消逝对未来海洋生态系统的影响，还在人们的探索目标中。

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