鲸落是指鲸鱼死后沉入深海底部的一种自然现象,庞大的鲸由于年老或者其他原因死亡后,尸体会下沉至深海之底,人类生物学家将这种现象称为鲸落,鲸鱼超级庞大的尸体骨架在海底慢慢被微生物分解,产生一系列的养分和生态环境,诸多微笑的分解者和鱼类将会在鲸鱼尸骨周边繁衍生息,时间可以长达一百多年,对于生物学和自然研究非常有价值。
鲸落现象很常见,但是被人类发现就很稀有了,鲸落产生的自然生态系统和热液以及冷泉组成了深海底部的生命绿洲,是海底生物聚集繁衍生存的重要港湾。
落入海底后的鲸鱼尸体,分成4个阶段被上万个生物体吃掉,甚至促成了新生物种的诞生,构成了海底的生态圈。
第一步: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。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。这一个过程因鲸鱼的大小大约维持4-24个月,鲸尸的大部分都会给分解掉。在下沉过程中还会有很多微小生物或者微生物以鲸尸为“家”,一边生活,一边啃食残余鲸尸,不停地改变自身居住环境。
第二步:大在鲸鱼落到深海海底后,会有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。化能细菌就会分解产生的硫化氢,把这些化学能转化成生物能。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。
第三步: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。此时鲸落算是完成了它的历史使命了,由鲸鱼沉落的那一刻开始就形成了一个完整的生态系统。
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
鲸鱼的寿命非常长,一生在大海四处游历,海洋生物学家也不可能话数十年时间来跟踪这些鲸,鲸鱼死亡时间和地点都是无法确定和预定的,茫茫大海只能凭借运气,但是可以通过人为用鲸鱼尸体做实验。
科学家不知道鲸是什么时候要死,也不知道何时何地沉入海底。
2003年至2005年,日本海洋地球科学与技术研究机构生物圈研究中心,做了一批鲸落的实验,把死的抹香鲸丢到日本南部的219-254米深的海底,进行了为期两年的三次观察。
这些抹香鲸都是2002年搁浅收集的,所以不用担心,丢下去后,隔了好几个月去看尸体怎么样了,结果发现这时鲸鱼的尸体大部分已经骨骼化了(图2a 和 d)。 大多数软组织,如内脏和肌肉已被消耗,但大量的头部和脂肪组织仍然存在。 只有最大的一头鲸(6头,总长16米)的脊椎仍然与软组织相连。
1.5年后,鲸鱼尸体周围出现了各种生物,数量相当密集。贻贝数量最多,就下图。覆盖了颅骨、肋骨、骨骺和椎骨的大部分裸露表面。
另外两种共生体包含的双壳类和一个新种文昌鱼位于骨骼下面的沉积物中。在骨骼和软组织中发现了多毛类的一个新种。
2.5年和3.5年后,鲸鱼尸体的物种丰富度较高(1.5年、2.5年和3.5年分别为44、56和85个类群) ,1.5年龄时生物量最大。下面这些都是鲸鱼身上出现的软体动物
下面这些都是鲸鱼身上出现的软体动物
(a) Adipicola crypta, (b) Solemya pervernicosa, (c) Tanea magnifluctuata, (d) an unidentified protodrilid polychaete, (e) Osedax japonicus, (f) Asymmetron inferum and (g) Lyrocteis imperatoris.
长到了骨头上的贻贝。
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。
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,本航次自3月10日开始,航次的重要成果之一,是科学家在南海首次发现一个约3米长的鲸落。
参考链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1439-0485.2007.00150.x