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它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花”

007导航 2019-08-06 33 浏览 0 评论

我们都活在刘润老师们的批评之间

三驳刘润老师

本文来自公众号:把科学带回家(ID:steamforkids),作者:Mirror,本文改编自《万物》第8期《海底鲸落奇观》,头图来自视觉中国


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第1张

鲸骸之“花”——食骨蠕虫


在海洋纪录片中,你看到的海中生机勃勃的景象往往都是在光照充足的浅层,当你潜到光线也难以达到的深海区,就会发现那里宛如一片寂静的荒漠。从活跃的透光层不时飘落而下的“海洋雪”有机碎屑就成了大多数深海生物依赖的甘霖。不过有时,也会有丰饶的“绿洲从天而降”,它就是死亡后沉向深海的鲸,人们为它起了一个诗意的名字——鲸落(whale fall)


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第2张


当一只鲸死亡后,若是位于浅海区,相对较高的温度会加快尸体的分解,产生大量甲烷、氨气等气体使其浮于水面。腐烂的气味也会吸引众多的食腐动物,例如某些鲨鱼争相抢食。在这种情况下,鲸尸通常会在较短的时间内就被分解。


而在深海区,低温减缓了尸体的分解速率,高压又增大了分解产生气体的溶解度,这样尸体就会相对完整地沉于海底,吸引一批又一批的深海生物前来分一杯羹,其中不乏一些奇异的生物,它们与鲸尸共同构成了可持续数十年的鲸落奇观。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第3张

鲸落生态系统的三个阶段 | 图片来源 《万物》


与其它大型海洋生物沉海的尸体不同,鲸尸在被食腐动物大快朵颐之后,盛大的“餐会”并未结束,而是会迎来一波又一波对食物有不同偏好的“来客”。根据这些“来客”的先后次序和“餐会”进行的情况,鲸落生态系统可大致分为3个连续阶段,不过,这些阶段之间也会有相互重叠的情况。


第一阶段——食腐动物入场


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第4张

鲸落第一阶段


鲸尸的气味最先吸引到的是一些嗅觉灵敏、体型占优势的食腐动物,例如睡鲨、银鲛和盲鳗。它们撕咬肥厚的鲸肉,将尸体内部暴露出来,四散的组织散发出更加浓烈的气味,又引来更多的觅食者,将“宴会”推向高潮。

它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第5张

盲鳗,只有头骨没有脊椎 | 图片来源 《万物》


鲸的软组织就这样以每天40~60千克的速率被消耗。饱食这一餐后,鲨鱼可以长达数月不必再辛苦觅食。以这些“大块头”们为主宾的盛宴会大约持续两年。


第二阶段——机会主义物种安家


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第6张

鲸落第二阶段 


当大型食腐动物终于吃饱喝足离去后,对这一大餐觊觎已久的小型动物才得以分享残羹冷炙,并利用这一得天独厚的环境暂时安家落户、繁衍生息。它们之中有像贻贝、蛤蜊这样的软体动物,还有铠甲虾、螃蟹这类甲壳动物等等。


其中最奇异的当属食骨蠕虫(Osedax),因其在鲸骨上令人毛骨悚然的模样又被称作僵尸蠕虫。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第7张

一群食骨蠕虫


食骨蠕虫身长仅1厘米左右,虽然没有眼与嘴,却能钻进鲸骨享用其它动物难以获取的骨中油脂。这是因为它们借助了共生菌的力量,这种菌属于海洋螺菌目(Oceanospirillales),其产生的酸性物质能够溶解骨骼。这些蠕虫平常就在海中随波逐流直到遇到鲸尸,就像蒲公英找到了落脚点,它们会立刻伸出根系一样的结构“扎根”于鲸骨。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第8张

食骨蠕虫 | 图片来源 Wikipedia


可以想象,这样微小的体型在万顷汪洋之中想要“脱单”有多不容易,于是它们索性就将伴侣“随身携带”。一只雌性食骨蠕虫中可寄生多达100只雄性蠕虫。雌性包揽下钻骨取食的任务,“一虫吃饱,全家不饿”。在第二阶段持续的两年时间里,食骨蠕虫会达到性成熟并释放大批受精卵,让下一代开始新一轮的“寻尸之旅”。而此时,鲸落就仅剩下一具皑皑白骨。


第三阶段——口味独特的细菌们


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第9张

鲸落第三阶段 | 图片来源 Wikipedia


连骨髓都被吸走了,还没完?没错,这不还有骨架呢,细菌们可不想浪费。


虽然深海“暗无天日”又“物资紧张”,还是有一些有特殊癖好的细菌喜欢生活在这里,例如某些厌氧菌,它们在鲸骨中继续分解着残余组织并排放出硫化氢,这种气体足以令大多数生物避之不及,但却是化能自养细菌例如嗜硫细菌的最爱,它们在这里大量繁殖,形成一层厚厚的细菌“毛毯”,这就又能养活一大批小型海洋生物,比如帽贝、海螺等。有时嗜硫细菌也会和蛤蜊、贻贝、管虫等生物形成共生关系,以提供的能量为“房租”,寄居在它们体内。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第10张


除了硫化氢,一些古细菌还会在分解鲸尸时产生甲烷,但它们一般不会与嗜硫细菌争夺地盘。这些口味独特的细菌们原本生活在一些极端环境中,例如海底热泉附近,而鲸落的到来又为它们提供了另一理想的栖居地。这一阶段也是鲸落持续最久的阶段,可长达50年。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第11张

3000米深处的鲸落在7年间的变化 | 图片来源 2010 MBARI


鲸落研究


尽管人类在上世纪七八十年代才发现第一处鲸落,但有人曾在约3000万年前的鲸骨上发现大量蛤蜊化石,这就证明鲸落生态系统在几千万年前就已经存在。


随着声纳探测技术的发展,鲸落上独特的生物群落受到了科学家们的关注,他们在其中发现了不少新物种,例如多种食骨蠕虫。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第12张

黄绳上系有声纳浮标,帮助定位鲸落 | 图片来源 2003 MBARI


为什么鲸鱼的尸体在深海中能形成如此多样化的独特生物群落,而在其它沉入深海的大型动物(如鲸鲨、蝠鲼)的尸体上却并未发现这一现象呢?


研究者推测这很可能是因为鲸骨中的脂肪含量相对丰富,约占体重4~6%,能够长期供养大批以此为食的生物。再加上鲸本身的巨大体型,其分解的历程也远比其它动物尸体漫长,因此有足够的时间逐步形成完整的生态系统。另一种看法认为,也许只是因为我们对大型深海沉尸的了解还不够多。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第13张

在鲸落上发现的动物群 | 图片来源 Diva J.Amon et al. 2013


想要进一步破解鲸落的奥秘,就必须获得更多的样本,但茫茫大海中自然形成的鲸落实在难得一见。为了便于观测采样,研究者们往往会人为制造鲸落,将搁浅死亡的鲸定点投放于深海中。不过也有科学家认为鲸落其实并不稀少,只是目前人类对深海的探测能力还很有限。


它死去后,骸骨上竟开出了奇异的“花” 嗅探资讯 第14张

用搁浅的鲸制造人工鲸落 | 图片来源 《万物》


关于鲸落还有许多谜团等着我们去揭开,例如那些长期依附于鲸落的生物究竟是如何找到相隔遥远的鲸落并进行迁移的?


可以确定的是,鲸落是某些生物赖以生存的家园,如果鲸落数量减少,它们必然会受到波及。有海洋生物学家指出,在19世纪的捕鲸狂潮导致鲸的数量锐减,当时有半数食骨蠕虫受此影响而灭绝。


虽然近年来人类的捕鲸活动有所收敛,但大型鲸类的数量依然在减少,鲸落也愈发难以寻觅,而这对于依赖其生存的海洋生物来说,恐怕也意味着遥遥无期的等待。


本文来自公众号:把科学带回家(ID:steamforkids),作者:Mirror

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