鯨落，深海中的另類生態(tài)系統(tǒng)

劉潔麗

鯨魚是生活在海洋里的哺乳動物，雖然它被稱為“魚”，但在很久以前，它們的祖先卻生活在陸地上，科學家們根據(jù)巴基斯坦發(fā)現(xiàn)的一具古鯨化石還原出它4.7億年前的樣子：細長的尾巴，像陸生動物一樣發(fā)達的四肢，經(jīng)過漫長的進化，鯨的四吱退化，外觀變成了魚的形態(tài)遨游在大海中。

巨大無比的鯨是海洋的i宰，活著的時候兇狠而頑強地捍衛(wèi)它的領地。那么，它們死后尸體去哪兒了呢？美國夏威夷大學的海洋生物學家克雷格·史密斯及其研究小組經(jīng)過多年的研究終于找到了答案，在養(yǎng)分匱乏的海底，鯨尸成為海洋生物取之不盡的“營養(yǎng)寶藏”，形成別樣的海洋生態(tài)系統(tǒng)。這些鯨魚尸體被稱為鯨落，它們是大洋荒漠中的孤島也是綠洲。

海底生物的能量來源

對陸生動植物來說，萬物生長都要依靠太陽，在深海中生存的生物卻無法仰賴陽光來獲取能量，因為哪怕是最清澈的海水，在200米以下也是漆黑一片，陽光無法穿透水層抵達深海。

幸好，除了陽光它們還有其他獲取能量的途徑，如依靠化能合成和海面帶來的物質(zhì)生存，從海面上飄落的碎屑可謂天降甘霖，成為深海生物的大餐。

1977年，美國海洋研究人員在加拉帕戈斯群島的2500米海底發(fā)現(xiàn)熱泉口，周圍的水溫高達200℃以上，在這樣高溫高壓的環(huán)境中居然有生物存活，如硫細菌、氫細菌，它們利用氧化硫化物來獲得能量，吸收海水中的二氧化碳，合成有機物。人們在太平洋海底已經(jīng)找到十多個這樣的熱泉口，它們噴發(fā)出的深海熱泉富含各種礦物質(zhì)，因此熱泉口周圍就成了海底生物聚集的棲身之所，為它們提供生存的養(yǎng)分，如端足類、橈足類生物和甲殼綱生物，蟹，管狀蠕蟲，大海蛤，章魚等。有趣之處在于一種環(huán)節(jié)動物——管狀蠕蟲，它們沒有嘴和消化系統(tǒng)，但在體內(nèi)卻聚集著數(shù)以億萬計的化能合成細菌，正是在這些細菌的“供養(yǎng)”下，管狀蠕蟲才得以生存。

在沒有陽光的深海，化能合成細菌和周圍的生物及其無機環(huán)境構成的復雜生態(tài)系統(tǒng)，引起了科學家們的關注。但他們更沒想到的是，除了熱泉口，鯨落也能形成獨一無二的生態(tài)系統(tǒng)。

1987年，夏威夷大學的布魯斯·班尼特在潛艇上繪制加州海岸附近的圣卡塔麗娜島盆地地圖時，發(fā)現(xiàn)海底有一個奇特的物體，覆蓋了1240米的范圍。班尼特起初還以為那是沉船或恐龍化石，靠近一看才發(fā)現(xiàn)是18米長的鯨骨骼。1998年研究人員發(fā)現(xiàn)在北太平洋深海中，至少有43個種類的12490個生物體依靠鯨落生存，他們甚至發(fā)現(xiàn)鯨在死后長達一個世紀的時間里，可以持續(xù)不斷為海洋生物提供營養(yǎng)物質(zhì)。隨著越來越多鯨落的發(fā)現(xiàn)和研究，科學家們逐漸揭開了海底另類生態(tài)系統(tǒng)之謎。

鯨落演變的階段

鯨最大的自然殺手是饑餓和疾病，它們常在遷徙過程中遭遇這樣的意外。鯨魚死后便沉入海底，一般停留在數(shù)千米左右的深海。一頭死去的鯨魚具有非常豐富的營養(yǎng)，它可以供養(yǎng)無數(shù)的生物，在營養(yǎng)匱乏的海底，死鯨便絕對成了“寶藏”，生成了在某種情況下需要4000年積聚的營養(yǎng)物。

軟組織被蠶食是沉入海底的鯨落演變的第一階段。首先吸引而來的是如鯊魚、八目鰻、王蟹等移動的食腐動物。鯨平均重量在40噸左右，其中90%都是軟組織，食腐動物每天會吃掉鯨尸大約60千克的軟組織。對它們而言這再平常不過了，它們本來就是機會主義食腐動物，會慢慢將任何一種沉入海底的死尸消滅掉。

但即使按照這種速度，吃掉一頭鯨也需要很長時間，一般會持續(xù)4-12個月。史密斯1998年人工沉入加州圣克魯斯盆地的一頭重40噸的鯨尸在一年半后才變成一堆白骨，因此史密斯推斷一頭160噸重的藍鯨可能需要11年才會被蠶食掉。

2014年6月，科學家們在安哥拉外海海底意外發(fā)現(xiàn)了一個“深海墳場”，四具大型魚類的尸體躺在海床上成為眾多食腐動物的大餐，其中一條鯨鯊的尸體上面就寄生了約50種食腐動物。周圍還聚集了很多綿鰣科魚類，它們靜靜等待較小的食腐動物前來，如端足類動物等，然后捕食它們。

當大號食腐者心滿意足離去之后，另一個生物群落又來了，展開鯨落演變的第二個階段。20余種多毛類和甲殼類小型生物入住鯨落，蠶食鯨尸上剩余的營養(yǎng)沉淀物，不過它們的真正目標是骨骼。鯨骨骼重達20噸，60%是油脂，試想一下這個畫面：鯨骨骼上爬滿了蠕蟲、蝸牛、帽貝，其生物致密程度是深海中所能測量到的最高值。

科學家曾在鯨落中發(fā)現(xiàn)兩種新的蠕蟲品種——吃骨蟲弗蘭克普萊斯和吃骨蟲羅賓普魯姆斯，它們寄生于鯨的骨頭上，樣子類似于水紋形的熒光棒。它們不僅沒有牙齒和嘴，連內(nèi)臟都沒有，其大部分身體由“根”組成，這些根能鉆進鯨的骨骼。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，它們通過皮膚分泌出酸性酶，再由酸性酶分解骨頭中的礦物質(zhì)，這樣就能鉆入死亡魚類和鯨類的骨頭中。起初研究人員以為只發(fā)現(xiàn)了這種新物種的雌性，但很快意識到，雄性就在雌性體內(nèi)，并在雌性體內(nèi)迅速繁殖。在鯨落第二個階段，這些吃骨蟲附著在鯨魚骨骼上產(chǎn)下成千上萬的幼蟲，幼蟲在海洋中漂浮，直到遇到另外的鯨落，然后重新開始這一生命過程。

第二階段大概可以持續(xù)三四年之久，但和第三階段的耗時相比，簡直不值一提。

形成另類生態(tài)系統(tǒng)

在蠕蟲們風卷殘云尸骨上的營養(yǎng)物后，鯨落的演變就進入最后一個階段，深海的獨特生態(tài)系統(tǒng)這時才真正展現(xiàn)。

這次的生物是由厭氧細菌為主導，它們爬入鯨骨深處，分解剩余的脂類，持續(xù)過濾掉維持蛤類、帽貝、甲殼類、貽貝和蠕蟲等生物群落生存的硫化物。使用的氧化劑不是氧氣而是溶解在海水中的硫酸鹽，產(chǎn)生硫化氫，從而創(chuàng)造出有點類似于深海熱泉口的富硫環(huán)境。對大部分動物來說，硫化氫是有毒的，但有一些化能合成細菌卻可以用海水中的氧氣來氧化這些硫化氫得到能量來源。

鯨骨體型巨大富含脂類，分解十分緩慢，一頭大型鯨可以維持上百種無脊椎動物的生存長達幾十年甚至上百年。史密斯說：“鯨骨骼龐大，藍鯨骨骼有4米長，直徑達到2米。它們以礦物基質(zhì)的形式儲存著大量的脂質(zhì)，這些營養(yǎng)成分依靠細菌分解需要緩慢釋放數(shù)十年。”

據(jù)史密斯和美國伍茲霍爾海洋研究所的生物學家艾米·巴克·泰勒估計，即使按照現(xiàn)今日漸減少的鯨數(shù)量，每年仍會有6.9萬頭巨鯨死去，絕大多數(shù)都沉入深海。按照他們的估計，在某個時期，海底可能隱藏著超過85萬具鯨尸，平均每12千米就有一具，海底龐大的鯨落群為海洋生物多樣性提供了“土壤”，它們在鯨落上安家，成為海底荒漠中的另類綠洲。

深海中的溫柔綠洲

這些綠洲在深海好比是海洋生物的“城市”，兩個鯨落之間距離十多千米，生物群消耗完一個鯨落會再遷徙到下一個鯨落那去。因此相比海底的熱泉口和冷泉口所提供的能量，鯨落更具有靈活性和豐富性，一來泉口之間相距甚遠；二來周圍的生物代謝模式又太單一，離開這些聚集地就難以維生。為此研究者們設想，在鯨魚來到海洋之前，那些巨大的海洋魚類和水中爬行動物或許就承擔了深海綠洲的責任，直到億萬年前鯨魚的到來接管了這一重任。

那么問題來了，遠古的大型魚類和爬行類早已滅絕，而鯨也越來越少了，如果有一天鯨落消失了，那些有趣的生物是不是也會不復存在于冰冷的深海中寧

世界鯨目物種有80多個，但只有達到30噸級別的大型鯨才能真正形成繁盛的鯨落，篩選下來只剩下不到十種，其中一半都是瀕危的。過去兩百年里，工業(yè)化捕鯨將大型鯨推入了十分危急的境地，現(xiàn)在全球海洋里的鯨落數(shù)量，可能不足以前的六分之一。

雖然對鯨落的研究才幾十年，研究人員通過各種高端科技已發(fā)現(xiàn)多種新的海洋物種，它們以鯨魚尸體骨骼為生。通過DNA分析表明有幾種稱為“隱性剛毛蟲”的生物，盡管外表看起來和同類差不多，在遺傳基因方面卻相差甚遠。研究還顯示，一些居住在全球不同地區(qū)的世界種生物，實際上可能是隱蔽種，這個發(fā)現(xiàn)具有重要意義，可以進一步研究動物是怎樣在全世界繁衍以及為什么地球會有不同種類的生物。

人們無法想象，假如鯨類數(shù)量驟減海底鯨落消失，這對深海的生命意味著什么？也許海底的生命依然能夠頑強地找到其他生存渠道，重建生存方式。但無論如何，如果鯨沒有了，鯨落就會消失，深海將不復記得億萬年來海洋生物在鯨落這一死亡孤島上曾煥發(fā)新生。