王祝华
近日，中国“深海勇士”深潜器搭载母船“探索一号”完成2020年首次科考TS16航次任务。让大家意想不到的是，科学家们本次科考的一个重大发现是在中国南海首次发现鲸落。这让“鲸落”一词迅速火了起来。
插图：梁振奇（海南热带海洋学院）
“鲸落”背后大有意义
“鲸落”字面上理解，就是鲸鱼死亡后沉入海底的意思，生物学界赋予这个过程一个美丽的名字“鲸落”，由此也延伸了人类更多的想象——
年轻人或许会想起美国鲸落乐队的音乐，气质中带有莫名落寞的同时，还有着温暖与明亮的希望；小朋友们会畅想海洋探险动画片《海底小纵队》，座头鲸吐泡泡帮助巴克队长完成任务的画面；爱读书的朋友们会想起美国诗人加里·斯奈德《禅定荒野》一书里被赋予唯美诗意的鲸落描述……
确实如此，鲸鱼作为一种来自陆地祖先，具有压倒性气质的海洋哺乳类动物，一生眠与沧海潮生，与人类“休戚与共”。如果深入研究的话会发现，“鲸落”其实背后大有意义。
TS16航次科考队队员、海南热带海洋学院生态环境学院教授赵牧秋向科技日报记者描述了鲸落的4个阶段。首先，鲸鱼沉入海底时，最初尸体上的大量蛋白质和有机物会吸引鲨鱼、盲鳗、甲壳类生物前来，它们以鲸落中柔软组织为食，鲸鱼体型庞大鲸落上的蛋白质可供生物食用4-24个月之久。
另外，鲸脂的热量极高，在鲸落被海生物们完全吞食、分解的漫长过程中，肥腻的鲸脂包含的能源会细水长流地变成推动海底生态圈运转的“燃料”。
进入第二个阶段，会轮到一些多毛类和甲壳类无脊椎动物登场，这些机会主义者能够在短期内适应相应环境而快速繁殖。它们一边将鲸落当成美食，一边又将鲸落当成居住场所，在这里繁衍生息，并啃食鲸落中的各种有机物和蛋白质碎屑。
接下来，大量厌氧细菌会在鲸落中繁衍生息，它们进入鲸骨和其他组织，分解其中的脂类，以海水中溶解的硫酸盐作为氧化剂产生硫化氢。化能自养细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，与化能自养细菌共生的生物因此有了重要的能量补充。
最后，有机物质被消耗殆尽后，鲸骨的矿物遗骸又会以礁岩形式成为生物们的聚居地，比如，充满生机的珊瑚礁。这个时候谁也不会想到，这曾经是一头翻江倒海的鲸鱼！
“鲸骨以矿物基质的形式贮存丰富的脂类，这些营养成分靠细菌分解十分缓慢，一头大型鲸鱼可以维持上百种无脊椎动物生存长达几十年甚至上百年。”赵牧秋表示，鲸落的出现不仅为深海生物提供丰富的食物来源，更重要的是将鲸鱼在海水上方获取的能量向下运输，极大地促进了深海生物的繁衍和发展。对于漆黑的深海而言，这是一份贵重的礼物。
插图：邓静（海南热带海洋学院）
群落差异与深度和水温密切相关
所有鲸鱼死亡都会形成鲸落吗？答案是否定的。
首先是来自人类的干扰，比如鲸鱼被人类捕杀，或者搁浅。
另外，近年来，有科学家通过对加州蒙特利峡谷的一个自然形成和五个植入鲸鱼尸体的长期观察发现，深度和相关的物理条件对鲸落小型生态圈组成，起着至关重要的作用。科学家们使用装有摄影棚质量摄像机的遥控潜水器对鲸鱼进行多年的跟踪调查，鲸鱼坠落的群落差异与深度和水温密切相关。
“鲸落从形成到最后完全分解，可能需要几百年时间。这期间不光可以改变鲸落所在地的环境和生物种群分布，甚至可以影响到新物种的演化。”赵牧秋表示。
比如之前科学家们在鲸落的鲸骨中发现了几种特殊的吃骨虫，它们只寄生在鲸落的骨头中，样子类似于水纹形的荧光棒，它们产下成千上万的幼虫在海洋中漂浮，直到遇到另外的鲸落，然后重新开始这一过程。因此，科学家们将鲸落比喻为深海中除了冷泉与热液之外的第三种生命乐园。
在2017年，同样是科考船“探索一号”，通过我国自主研制的“天涯”号着陆器，科考人员从马里亚纳海沟约7千米深的多个地点捕捉到深海狮子鱼，由此也证明了，依赖深海独特的生态系统，海底世界可能充满了生命。
插图：梁振奇（海南热带海洋学院）
“深海勇士”立大功
自1977年，美国海军的潜水艇第一次在深海中发现了鲸的骨架，随后直到1987年，美国科学家Craig Smith才在人类历史上第一次发现鲸鱼尸体形成的生物群落。直到现在，人类所发现的现代自然鲸落的数量，不超过50个。
这一次我国科学家在南海1600米深处发现的鲸落，约3米长，科学家们分析，这个鲸落为齿鲸的尸体，很有可能是鸟嘴鲸，且仍处于第一阶段，目前在鲸尾上尚有组织残余，估计它死亡的时间并不算长。
TS16航次共同首席科学家、中山大学海洋科学学院副教授谢伟介绍，他们这次发现的鲸的尸体附近有数十只白色铠甲虾、红虾，以及数条鼬鳚鱼，在鲸尾部，还观察到有鼬鳚鱼在撕扯肌肉。
鲸作为地球上最大的哺乳动物，广泛地分布在世界各地的海洋中。鲸主要分为两类，须鲸与齿鲸，其中须鲸现存为4科15种，齿鲸共有9科75种，它们共同构成了一个庞大的家族。在鲸的家族中，体型最大的蓝鲸体长可超过33米，重达170吨以上。
生命消亡每天都在发生，为什么鲸落的数量如此稀少？山东大学海洋学院教授、世界自然保护同盟鲨鱼专家组委员王亚民接受科技日报记者采访时表示，鲸落是一种偶发的自然现象，在海洋生态系统中属于比较特殊的存在。由于无法及时预测一头鲸鱼什么时候会死掉，什么时候会沉入深海海底，在科学研究上比较难以发现鲸落，鲸落的发现除了与深潜科学技术发展水平相关外，还有很大的偶然性。
赵牧秋解释，单凭水下机器人传输信号等技术手段也很难发现鲸落。此次科考队借助了我国第二台深海载人潜水器“深海勇士”号才发现鲸落，当然还需要经验非常丰富的潜航员和科学家。这一次是“深海勇士”号载人潜水器经历200多次下潜后首次发现鲸落。
“深海勇士”是“十二五”863计划的重大研制任务，由中国船舶重工集团702所牵头、国内94家单位共同参与，国产化率高达95%，作业能力达到水下4500米。
插图：张晗芝（海南热带海洋学院）
人类通过不寻常的方式得益于鲸鱼
除了鲸落，鲸鱼用生命滋养的只是海洋生态系统吗？
不久前，野生动物摄影师道格·艾伦、桑贾扬博士和美国杜克大学生物学家乔·罗曼博士等，通过对鲸鱼的行为研究认为，人类还通过不寻常的方式同样得益于鲸鱼。
研究学者们认为，地球上人口数量近30亿的人类的生存，依赖着海洋中最大的居民——鲸鱼所做出的难以置信的贡献。
众所周知，地球表面积大约有四分之三是海洋，海洋中的大多数植物生命依赖于光合作用。在海洋中生活的微小的植物，被称为浮游植物。整个海洋生态系统的维持是由这些植物所驱动。研究学者指出，人类对这些浮游植物的依赖性很大，我们呼吸的氧气的一半是由这些浮游植物生产。当浮游植物耗尽了水中的所有营养物质时，这种生态系统平衡能力也将下降。但是，大自然提供了一个意想不到的生命线——鲸鱼的粪便。在鲸鱼的排泄物表面附近，会释放出大量的营养物质，这是浮游植物生长的理想之地，在那里，因浮游植物的光合作用而释放出大量的氧气。
