鯨落是指鯨魚死后沉入深海底部的一種自然現象,龐大的鯨由于年老或者其他原因死亡后,尸體會下沉至深海之底,人類生物學家將這種現象稱為鯨落,鯨魚超級龐大的尸體骨架在海底慢慢被微生物分解,產生一系列的養分和生態環境,諸多微笑的分解者和魚類將會在鯨魚尸骨周邊繁衍生息,時間可以長達一百多年,對于生物學和自然研究非常有價值。
鯨落現象很常見,但是被人類發現就很稀有了,鯨落產生的自然生態系統和熱液以及冷泉組成了深海底部的生命綠洲,是海底生物聚集繁衍生存的重要港灣。
落入海底后的鯨魚尸體,分成4個階段被上萬個生物體吃掉,甚至促成了新生物種的誕生,構成了海底的生態圈。
第一步:在鯨尸下沉至海底過程中,盲鰻、鯊魚、一些甲殼類生物等以鯨尸中的柔軟組織為食。其中一些海洋生物——包括蛤蚌、蠕蟲和盲蝦中的稀有品種——會在尸體旁一點點吃掉殘余物。這一個過程因鯨魚的大小大約維持4-24個月,鯨尸的大部分都會給分解掉。在下沉過程中還會有很多微小生物或者微生物以鯨尸為“家”,一邊生活,一邊啃食殘余鯨尸,不停地改變自身居住環境。
第二步:大在鯨魚落到深海海底后,會有大量厭氧細菌進入鯨骨和其它組織,分解其中的脂類,使用溶解在海水中的硫酸鹽作為氧化劑,產生硫化氫。化能細菌就會分解產生的硫化氫,把這些化學能轉化成生物能。這些鯨落是可以化能自養的,意思是說,它們可以通過化學反應自己生產食物。除了不需要獲取太陽光(因為陽光無法穿過深厚的水),化能自養類似于植物的光合作用。
第三步:當殘余鯨落當中的有機物質被消耗殆盡后,鯨骨的礦物遺骸就會作為礁巖成為生物們的聚居地。此時鯨落算是完成了它的歷史使命了,由鯨魚沉落的那一刻開始就形成了一個完整的生態系統。
1、移動清道夫階段(mobile-scavenger stage):在鯨尸下沉至海底過程中,盲鰻、鯊魚、一些甲殼類生物等以鯨尸中的柔軟組織為食。這一過程可以持續4(至少)至24個月(取決于鯨的個體大小)。期間90%的鯨尸將被分解。
2、機會主義者階段(enrichment opportunist stage):機會主義者(機會種)能夠在短期內適應相應環境而快速繁殖。這里所說的環境,就是鯨尸、鯨骨。在這個階段,一些無脊椎動物特別是多毛類和甲殼類動物,能夠以殘余鯨尸作為棲居環境,一邊生活在此,又一邊啃食殘余鯨尸,不斷改變它們自己的所在環境。
3、化能自養階段(sulphophilic stage):大量厭氧細菌進入鯨骨和其它組織,分解其中的脂類,使用溶解在海水中的硫酸鹽作為氧化劑,產生硫化氫。化能自養細菌例如硫化菌,則將這些硫化氫作為能量的來源,利用水中溶解氧將其氧化,獲得能量。而與化能自養細菌共生的生物也因此有了能量補充。
4、礁巖階段(Reef stage):當殘余鯨落當中的有機物質被消耗殆盡后,鯨骨的礦物遺骸就會作為礁巖成為生物們的聚居地。
鯨魚的壽命非常長,一生在大海四處游歷,海洋生物學家也不可能話數十年時間來跟蹤這些鯨,鯨魚死亡時間和地點都是無法確定和預定的,茫茫大海只能憑借運氣,但是可以通過人為用鯨魚尸體做實驗。
科學家不知道鯨是什么時候要死,也不知道何時何地沉入海底。
2003年至2005年,日本海洋地球科學與技術研究機構生物圈研究中心,做了一批鯨落的實驗,把死的抹香鯨丟到日本南部的219-254米深的海底,進行了為期兩年的三次觀察。
這些抹香鯨都是2002年擱淺收集的,所以不用擔心,丟下去后,隔了好幾個月去看尸體怎么樣了,結果發現這時鯨魚的尸體大部分已經骨骼化了(圖2a 和 d)。 大多數軟組織,如內臟和肌肉已被消耗,但大量的頭部和脂肪組織仍然存在。 只有最大的一頭鯨(6頭,總長16米)的脊椎仍然與軟組織相連。
1.5年后,鯨魚尸體周圍出現了各種生物,數量相當密集。貽貝數量最多,就下圖。覆蓋了顱骨、肋骨、骨骺和椎骨的大部分裸露表面。
另外兩種共生體包含的雙殼類和一個新種文昌魚位于骨骼下面的沉積物中。在骨骼和軟組織中發現了多毛類的一個新種。
2.5年和3.5年后,鯨魚尸體的物種豐富度較高(1.5年、2.5年和3.5年分別為44、56和85個類群) ,1.5年齡時生物量最大。下面這些都是鯨魚身上出現的軟體動物
下面這些都是鯨魚身上出現的軟體動物
(a) Adipicola crypta, (b) Solemya pervernicosa, (c) Tanea magnifluctuata, (d) an unidentified protodrilid polychaete, (e) Osedax japonicus, (f) Asymmetron inferum and (g) Lyrocteis imperatoris.
長到了骨頭上的貽貝。
2020年4月3日報道,中國科學家在南海首次發現一個約3米長的鯨落。
中科院“探索一號”船搭載“深海勇士”號載人潛水器順利抵達三亞,本航次自3月10日開始,航次的重要成果之一,是科學家在南海首次發現一個約3米長的鯨落。
參考鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x