鲸落是从字面上理解,就是鲸死亡后沉入海底的意思,在研究中,鲸的尸体、坠落的过程以及形成的海洋生态系统等,被生物学界统称为 " 鲸落 "。
鲸落是什么意思
鲸落(Whale Fall)是指鲸鱼死去后沉入海底的现象。当鲸在海洋中死去,它的尸体最终会沉入海底,生物学家赋予这个过程以鲸落的名字。一座鲸的尸体可以供养一套以分解者为主的循环系统长达百年。鲸落是指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”。
鲸落的意义
1、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,鲸的个体大小差别巨大,因此一头鲸的死亡能够养活的海洋生物个体数量是相当可观的。
2、鲸落为许许多多的底栖生物提供了复杂的生境。
3、鲸落促进了海洋上层有机物向海洋中下层的运输。
鲸落的影响因素
生物因素
鲸落的演化受到促进(facilitation)、耐受(tolerence)和抑制(inhibition)作用三个因素的影响。在促进作用下,早期食腐动物会在演化序列中更早离开,改变栖息地,为后续物种的来临铺平道路。在竞争食物的过程中资源逐渐减少,可以耐受低营养水平的端足类动物则逐渐成为优势物种。在抑制模型下,成熟物种会抑制其它所有个体对于鲸鱼尸体的利用。早期演化物种会因为它们分散地更好和生长得更快而在前期占据主导作用。而后期演化物种则因为寿命更长,并随着早期物种的死亡而积累,最终占据主导地位。此外,捕食与竞争也会对鲸落生物产生影响。
非生物因素
鲸落的形成、物种与群落结构受到水深、水温与地理位置等因素影响。
水的深度会影响水温和水压。如果沉降点太浅,水温就无法抑制消化道微生物的发酵活动,水压也无法抑制因微生物代谢产生甲烷和硫化氢等气体而导致的体积膨胀,最终使得鲸尸上浮。只有在足够深的海底,满足低温、高压、缺氧的环境,才能抑制肠道微生物代谢产生气体,并随着低密度的脂肪被食腐动物吃掉,鲸尸的密度再次提高,进而长期停留在海底。在鲸落研究早期,科研人员认为水深至少达到1000米才能防止鲸尸上浮,而近年来研究表明,水深100米,甚至在高纬度只需要沉入几十米深就可以形成稳定鲸落。
鲸落群落结构也会受到水深和水温的影响。近岸区和深水区在群落结构存在较大差异,一方面物种丰富程度会随着水深的增加而增加,如近岸浅水鲸落主要以兼性分解者为优势种,而深水鲸落则可以发现大量专性物种[。另一方面水深也会对食骨虫的种类和密度产生影响,从而间接影响鲸尸分解的过程和速度。
鲸落群落结构还会受地理位置的影响。日本海域抹香鲸形成的鲸落和加利福利亚灰鲸形成的鲸落,其物种组成中仅发现一个相同物种,两者间存在很大的差异。
鲸落的产生原因
在约5500万年前,早期鲸类个体小,骨骼脂肪含量低,不能形成长期稳定的鲸落,至少到3700万年前,进化到有接近20米体长,且演化出多孔而疏松的骨骼的龙王鲸 (Basilosaurus)才具备形成稳定鲸落的条件。
鲸类因营养不足或长期生病而自然死亡时,身体浮力因脂肪层的消耗而降低,导致鲸尸下沉,伴随着水压增大导致肺坍塌,快速沉入海底。虽然鲸尸沉与浮取决于脂肪量,但一般而言除了抹香鲸和露脊鲸(Eubalaena japonica)外,其它大型鲸类的身体密度都略大水,死亡后都会下沉。
鲸类因营养不足导致死亡主要有两种情况,一种是因为大型须鲸有季节性迁徙的习性,不仅距离长,而且途中不会进食,导致营养不良与脂肪层过度消耗,从而死亡并形成鲸落。据估计在迁徙期内,死亡灰鲸 (Eschrichtius robustus) 形成鲸落的比例高达90%。而另一种情况,则是许多鲸类冬季会去热带海域生育与长时间养育幼崽,导致自身营养物质过度消耗从而死亡。因此,大洋边缘大型鲸类的迁徙路线和热带鲸类的育幼场所是全球鲸落密度最高的海域。
此外,并非所有的鲸鱼尸体死后都会沉入海底。有少数鲸鱼会搁浅或沉没在海岸线上,从而将海洋生物运送到海陆交界面,吸引大型陆地捕食者如包括熊、其它食肉哺乳动物和食腐鸟类等等。
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