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一头鲸鱼一天能吃好几吨磷虾,为什么磷虾还没被吃灭绝?

作者 / 祥昊

南极的磷虾(Euphausia spp.)其实不是正经的虾,

属于软甲纲磷虾目,和虾所在的十足目只能算远亲,以南极磷虾(E. superba)为主。

这是一种非常有趣的浮游生物,

喜欢聚堆,虾群能绵延十几公里,

平时白天躲在深水躲避捕食者,到了晚上才会浮到海面进食。

然而,南半球的海洋和北半球还不一样。

由于南半球中高纬度(40°‑60°S)几乎没有陆地,

强劲的盛行西风吹动着海水几乎畅通无阻。

于是乎,在这个区域,风吹海浪浪推风,海水越跑越快,

渐渐的就变成了一条自西向东的海上高速公路,流量极为恐怖。

单一个德雷克海峡,总流量就有 130‑140Sv(Sverdrup 1Sv=100 万 m³/s),是陆地所有河流总流量(约 1.2Sv)加起来的 100 多倍。

所以不管是船只还是海洋动物,想顺着洋流东西漂很容易,但想横跨过去就非常费劲。

正是这道洋流的隔绝,再加上南大洋少陆地的特性,

使南大洋的生态圈演化成典型的蜂腰型(wasp‑waist)食物网。

啥叫蜂腰型食物网呢?

正常来说,大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米,虾米吃浮游生物,搭建成食物链。

而南大洋海深水冷陆地少,又被洋流隔绝自成体系,海里的大环境基本哪哪都差不多。

这就导致南大洋的生态圈并不像其他海那样多样,

于是你就能看到,

鱼吃磷虾,鸟吃磷虾,海豹企鹅须鲸等动物还是吃磷虾。

也就齿鲸爱嘬鱿鱼追企鹅,这俩也主要吃磷虾。

其他能吃海藻的生物也不是没有,但桡足类太小,樽海鞘不好吃,

也就像磷虾量大管饱大小还适口,属于关键种(keystone species)

整个南大洋生态圈就紧着磷虾这一只核动力驴薅。

这里面单体消耗磷虾最离谱的还是须鲸,

每到觅食季,一头大型须鲸单日大概能吞掉 4-6 吨磷虾,最高甚至能突破 10 吨。

由于这群大肥鲸实在太能吃,

南半球几乎所有大型须鲸都有随季节迁徙的习性,靠打秋风过活。

鲸鱼迁徙图

有研究做过这么一个估算,

捕鲸时代之前,南极须鲸总生物量约 4308.7 万吨,每年在南极消耗磷虾约 1.8966 亿吨。

而须鲸离开南极迁徙时,又会把生物量损耗在南极以外大洋,历史须鲸损耗量约占 41.7% ,[1]

看起来简直就是让本就贫瘠的南大洋雪上加霜啊。

所以在上世纪就有学者预测,

如果须鲸减少,那磷虾数量就发生爆炸式上升,利好其他海洋动物。

然而,

上世纪人类的工业捕鲸活动差点把南半球的大型须鲸整成团灭。

磷虾也没像预测的那样出现种群大爆发,其他以磷虾为食的捕食者也没有大规模扩张。

这就是著名的磷虾悖论(Krill Paradox)现象。

大型须鲸(点线)与小型须鲸(虚线)的生物量密度时间序列 上世纪人类捕鲸运动几乎将南半球大型须鲸团灭

至于原因嘛,

在 2010 年对缅因湾的一个研究也许能看出部分端倪。

缅因湾地处美国东北部,

每年都会有大量须鲸定期到此觅食。

就箭头位置

研究人员发现一个很有意思的事,[2]

由于缅因湾冬季表层水降温下沉,海水会发生垂直混合,底层营养物上翻,但是冬季天气不利于藻类等浮游生物生长,所以硝酸盐等营养物含量较高,约 8 微摩尔每千克。

而到了夏季,水体层化使底层营养盐翻不上来,而浮游植物大量爆发会快速消耗掉残存硝酸盐。

所以按传统逻辑,

缅因湾在没有外来营养物质输入的情况下生产力会持续走低,鲸鱼来了搜刮一空后就会马上离开。

而现实是由于鲸鱼的到来,浮游植物变的更繁盛了。

这是由于鲸鱼平时喜欢在接近海面的透光层附近排便,

之所以有这个习性,这可能和潜水反射有关,

这是一套哺乳动物祖传的防溺水底层代码。

既潜入深水后,会自动抑制肾脏和肠道的活动。

很多人憋气潜水时发现尿不出来就是受这套反射影响。

鲸鱼可能也一样,浮到海面呼吸时潜水反射解除,也就有了上厕所的感觉。

总之,喜欢在亮堂的地上厕所。

由于鲸鱼的粪便呈蓬松絮状粪羽,

密度低不说还多少裹挟点气泡,不会快速下沉,更容易漂浮扩散在表层、

于是鲸鱼就成了大自然的搬运工,从深海获取食物,然后在透光层排泄生成肥料,

肥料喂饱浮游生物又进一步养活其他以浮游生物为生的动物,达成良性循环。

这被称为鲸鱼泵(whale pump)效应。

一群棒槌在排队拉屎。

南大洋可能也差不多,

由于陆地稀少,海水中缺乏铁元素,会影响藻类合成叶绿素。

而鲸吃磷虾回收铁元素,再排放到透光层,有利于藻类生长,

所以鲸鱼在吃磷虾,[3]粪便给浮游藻类施肥,藻类繁盛又给磷虾提供更多食物,

更多食物又会使磷虾繁衍昌盛,繁衍昌盛又可以满足鲸鱼的大胃袋。

一来二去就形成了一个诡异的闭环。

鲸鱼:照这么说,我真的是被一把屎一把尿拉扯大的?!!

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