海洋科普|奇异的鲸落现象

鲸落（Whale Fall），指鲸鱼死去后沉入海底的现象。当鲸鱼在海洋中死去，它的尸体最终会沉入海底，生物学家赋予这个过程为鲸落。一座鲸鱼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。

0 a8 [6 W/ L  k/ _% i; A2020年4月3日，中科院“探索一号”科考船搭载“深海勇士号”载人潜水器顺利抵达三亚。此次航行的重要成果之一，是科学家在南海首次发现一个约3米长的鲸落。作为全球现存最大的动物，鲸鱼活着的吋候是海洋生态的重要组成，死的时候它也会给海洋以馈赠，变成鲸落。
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0 H' k7 g' c4 l" X7 v那么，鲸落到底是什么呢？其实，鲸落是指掉入洋盆或深渊的鲸鱼的尸体。鲸鱼类等动物巨大的身躯无法快速被食腐生物分解殆尽，因而会落入海底。尸体落入海底的过程可以长达数月甚至数年，会为食物链的各类型消费者，包括深海鱼类、甲壳类、多毛类等提供食物。最后剩下的骨架会释放硫化氢供给自养生物化能合成，这个过程可以持续数年，还有一些厌氧生物可以吃掉鲸骨，分解脂类。一次鲸落形成的生物聚落可以持续数十甚至数百年，在北太平洋深海中，至少有1万多种生物体是依靠鲸落生存的。

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鲸落生态系统可分为四个演化阶段：

4 u  Y( ~! w8 h6 u+ y3 N0 ` 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（取决于鲸鱼的个体大小）。期间90%的鲸尸将被分解。

/ |% R  T0 ]# F0 R, b 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。
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) P# U! J9 G% X4 V* c3 \ 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 N7 [. h* S; m9 W) J4 P% Z1 m 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。


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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。
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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，鲸鱼的个体大小差别巨大，因此一头鲸鱼的死亡能够养活的海洋生物个体数量是相当可观的。
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. |2 Q( b# P0 r8 _ 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。
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2 Q+ }& }" [# E/ E& y. o$ [! k  ?. [ 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Osedax frankpressi和Osedax rubiplumus都是仅发现于鲸骨当中的小动物，鲸落里的秘密还有许多等着我们去发现。



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+ w1 z4 p, o; i1 I- g% `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。



<hr>参考文献：https://doi.org/10.3354/meps13196