徐奎棟
一鯨落,萬物生。當鯨魚在海洋中死去,尸體最終會沉入海底,生物學家稱這一過程為“鯨落”。在北太平洋深海中,至少有43個種類數(shù)以萬計的生物體依靠鯨落生存。
深海探測,
讓海底鯨落不斷現(xiàn)形
鯨是目前地球上體型最大的動物,除幾種生活在淡水外,絕大部分種類棲息于海洋。鯨作為哺乳動物的一個目,包括須鯨和齒鯨兩個亞目。須鯨的種類較少,但體型巨大,已知最小的種類體長也超過6米。最大的鯨是須鯨亞目的藍鯨,長達33.5米,重達195噸,相當于35頭大象的重量。齒鯨類的體形差異較大,最長的在20米以上。
鯨身體的比重較海水大,因此當鯨死亡后,其龐大的身軀會一直沉落到半深海或深海海底,其尸體∕殘骸被稱為“鯨落”。對于許多海洋生物來說,沉落到深海底的鯨落是供其享用很長一段時間的饕餮大餐,可為深海生物提供食物支持數(shù)十年,并在這里點亮一個局域化的復雜生態(tài)系統(tǒng)。而落到近海的鯨落,則會被那里的食腐動物在較短時間內(nèi)消耗完畢。
早在1854年,人們在漂浮的鯨脂上發(fā)現(xiàn)了一種新的貽貝,自此開始意識到鯨落上有特異性的動物群落。上世紀60年代,人們在深海拖網(wǎng)時,又無意中發(fā)現(xiàn)了在鯨骨上附著著帽貝等新物種。
隨著深海機器人技術的發(fā)展及探測技術的提高,深海鯨落的真正發(fā)現(xiàn)始于上世紀70年代末。1977年,美國海軍在東太平洋的深海潛艇試航時,發(fā)現(xiàn)了一具已完全沒有組織的完整的鯨尸骨骼,基于骨骼的大小、牙齒的有無以及它所在的位置,認定這是一具死亡的灰鯨,這是鯨落首次被報道。
1987年,夏威夷大學海洋學家克雷格·史密斯領導的海洋生物團隊利用“阿爾文號”載人深潛器,在卡塔利娜灣1240米深的海底發(fā)現(xiàn)了另一沉鯨生物群落。此后,越來越多的鯨落被深海研究者及海軍所發(fā)現(xiàn)。
鯨落生態(tài)群,
延續(xù)數(shù)年的深海盛宴
深海鯨落上棲息的生物主要有鎧甲蝦、蝦、龍蝦、食骨蠕蟲、蟹、海參、盲鰻和睡鯊等。1998年,在東太平洋圣克魯茲海盆約1750米的深海底,發(fā)現(xiàn)了一具重35噸、長13米,已死亡18個月的灰鯨骨骼,其中生活有盲鰻、成千的端足類,以及新棲居的蛤類幼體。
深海鯨落生物具有數(shù)量大、豐度高、多樣性高、特有種多等特點。那么,鯨落生物是怎么來的呢?或者說是如何形成和演變的?
2014年,史密斯等學者通過對一具沉降至美國加利福尼亞附近的圣克魯茲海盆1674米海底、重達35噸的灰鯨的研究,找到了與鯨落生物群落的形成和演變相關的大量有價值的線索——當龐大的鯨尸軀體抵達深海底時,會很快被盲鰻、睡鯊、深海蟹等生物發(fā)現(xiàn)。鯨魚90%以上軟組織會被它們吃掉,這頓“深海盛宴”一般可持續(xù)4至12個月。
當這些大型腐食者離去后,多毛類和甲殼類這些小型生物開始入駐,進行第二輪或第三輪取食。依靠這些食物殘渣,這輪取食可再延續(xù)兩年,并在這里孕育一個豐富多樣的鯨落生物群。
當只剩下鯨骨時,大量厭氧細菌就會進入鯨骨深處,分解其中的脂類,利用硫酸鹽產(chǎn)生硫化氫,創(chuàng)造出類似于深海熱泉口的富硫環(huán)境。硫化氫對大部分動物是有毒的,但化能合成細菌可利用其獲得能量。某些生物依靠與這些細菌共生獲得能量,另一些生物則直接以這些細菌為食。
有些種類的多毛類生物專門依靠鯨落或類似的生態(tài)系統(tǒng)存活,離開這樣的生態(tài)環(huán)境就無法生存。例如,一類專吃骨頭的多毛類噬骨蠕蟲,最早在2002年發(fā)現(xiàn)于美國加利福尼亞外海的蒙特利海底峽谷中,此后也發(fā)現(xiàn)于瑞典、日本外海域和南極。這些體長1厘米的噬骨蠕蟲,很可能是鯨落生物群落形成過程的促進者。它們沒有眼和口,幼體沒有消化道,在大洋中浮游生活,依靠類似小樹的輔器來吸收氧氣。它們有一套特殊的根狀結構,可以伸入鯨骨內(nèi),這些根狀結構上有共生細菌,可以幫助分解鯨骨內(nèi)的蛋白,為蠕蟲提供營養(yǎng)。蠕蟲成熟后,釋放卵并開始一個新的過程。
密布海底,
“大洋荒漠”中的營養(yǎng)綠洲
相較于近海,深海的營養(yǎng)物質(zhì)十分貧瘠。深海海底的生物除一類特殊的可依靠化能合成的冷泉或熱泉生物外,主要依賴于上層海水輸送來的物質(zhì)。從海面緩慢飄下來的生物碎屑(又稱“海雪”)是深海底生物的“天降甘霖”,而偶然落下的龐大動物身軀,則是它們在“大洋荒漠”之中的“綠洲”。
每年,全球大部分深海沉積物獲得經(jīng)由上層海洋顆粒輸送的有機碳通量為2~10克,而一具沉落洋底的30噸重的巨鯨,在深海底覆蓋面積約100平方米,其有機碳通量相當于同一水柱超過1000年的“海洋雪花”的總和。而且鯨骨體型巨大,富含脂類,分解又十分緩慢,一頭大型鯨落可以維持這樣一個“綠洲”和里面上百種無脊椎動物生活長達幾十年甚至上百年。在體型龐大的鯨誕生之前,那些巨大的海洋魚類和爬行動物也許就部分擔當了深?!熬G洲”的重任,而數(shù)千萬年前鯨的到來,讓深海底煥發(fā)的新生更加燦爛。
鯨大多都是大洋性洄游種類。估計在某個時期,全球海底可能隱藏著超過85萬具鯨落。據(jù)史密斯等估計,即使如今鯨的數(shù)量已逐漸減少,海底可能仍保存著全球個體最大的9種鯨類的約6.9萬具鯨落,而且絕大多數(shù)都在深海底。據(jù)此測算,在深海海底,平均每12千米就會有一座鯨落,而在鯨魚遷移的路線上,每5千米可能就有一座。有研究者估計,在灰鯨的遷徙路線上,平均每年每8000平方公里就有至少一頭灰鯨落入海底;兩個鯨落之間的平均距離不到10千米。
(摘自2020年4月26日《文匯報》)