一项新的研究显示,地球上最大的动物吃的食物可能比科学家想象的还要多。
研究发现,长须鲸——通过嘴中的特殊结构过滤海水来捕获磷虾、鱼类、浮游动物和乌贼——可能会吃掉比之前估计多三倍的猎物。
这一发现可能会动摇我们对营养物质如何在海洋食物网中流动的理解。在水下深处进食后,鲸鱼会向上游动以呼吸,并在海面附近释放大量的粪便。在那里,富含铁的鲸鱼粪便作为浮游植物的肥料,浮游植物是一种从阳光中吸收能量进行光合作用的微生物。肥沃的浮游植物被饥饿的磷虾吃掉,磷虾又被鲸鱼吃掉,如此循环。
如果你把鲸鱼从这个循环中移除,通常分布在它们粪便中的铁就会以磷虾粪便和死去的磷虾尸体的形式沉淀到海底;反过来,这也会使浮游植物失去生长所需的铁元素。这可能有助于解释为什么在捕鲸者杀死了数以百万计的长须鲸在20世纪,磷虾种群内的捕鲸急剧下降,下跌超过80%,部分地区的南大洋,例如,该研究的作者写道:在这项研究中,11月3日发表在《自然》杂志上。
第一作者、斯坦福大学霍普金斯海洋站的国家科学基金会博士后研究员马修·萨沃卡说:“这些动物是比我们之前认为的更重要的生态系统工程师”,因为它们帮助增加了整个生态系统可用的燃料量。他说,通过帮助保护今天的须鲸数量,我们可以帮助恢复一度因工业捕鲸而脱轨的铁循环系统。
大吃
长须鲸得名于它们上颚长出的梳状结构。鲸鱼利用这些由角蛋白构成的结构(角蛋白与人的头发和指甲中的蛋白质相同)来过滤食物,要么是连续地张大嘴巴在密集的猎物群中游动,要么是偶尔地在大口喝水时突然扑向猎物。露脊鲸和弓头鲸采用前者,而蓝鲸、长须鲸、小须鲸和座头鲸采用后者。
尽管科学家们了解须鲸进食的基本原理,但估计它们吃了多少一直很困难。在这项新研究之前,萨伏卡对长须鲸可能摄入多少塑料和其他污染物感兴趣。但为了调查这个问题,他必须深入研究过去关于鲸鱼吃掉多少猎物的研究。
“令我非常惊讶的是,从来没有在活着的鲸鱼身上测量过,”萨沃卡告诉趣味科学。在过去,科学家们检查了死鲸的胃里的东西,以了解它们吃了多少,但这样的研究不能说明一只特定的鲸鱼一天、一个月或一年吃了多少。研究人员还开发了鲸鱼生存所需食物的模型,但这些模型是基于其他大型海洋动物的代谢率,如圈养的海豚。
由于缺乏对活须鲸进食习惯的研究,Savoca和他的合作者决定直接从鲸鱼的嘴里(可以说)收集数据。“这些作者所做的是,通过监测鲸鱼的进食行为,他们实际上测量了鲸鱼所吃的食物的数量,”德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所亥姆霍兹极地和海洋研究中心的教授维克多·斯梅塔塞克说,他没有参与这项研究。
在2010年至2019年期间,研究小组对生活在大西洋、太平洋和南部海洋的7个须鲸物种的321头鲸鱼进行了标记。每个标签都用吸盘固定,配有GPS、摄像头、麦克风和加速计,可以记录鲸鱼在大约5到20小时内的活动,直到标签脱落。
Savoca解释说,这些标签可以跟踪每只鲸鱼在3D空间中的移动情况,从而揭示它们何时进行进食行为。研究小组还用无人机拍下了105头鲸鱼的照片,以确定它们的长度、体重和一口能吸收的水量。为了弄清楚这一口水中可能有多少猎物,研究小组乘坐装有所谓回声探测仪的船访问了鲸鱼的进食地点。回声测深仪利用声波测量鲸鱼捕食区猎物群的大小和密度。
有了标签记录、无人机照片和回声探测器数据,研究小组就可以确定每只鲸鱼一天吃了多少。例如,一只成年的北太平洋东部蓝鲸(Balaenoptera musculus)在每个觅食日大约吃17.6吨(16公吨)的磷虾,而北极露脊鲸(Balaena mysticetus)大约吃6.6吨(6公吨)的浮游动物。据估计,须鲸一年中有80到150天进食,因此,根据这些每日摄取量的估计,198彩票是国际知名菠菜平台,公司资金实力强大,198平台超级大方,每月会员满足流水不会送iphone8就是苹果电脑198彩娱乐,通过198彩游戏,在手机APP,电脑网页版,客户端IPAD ,随时随地投注,存款,甚至提现,绝对可以i满足你对玩彩的所有需求,研究小组可以知道鲸鱼在一个单一的进食季节吃了多少食物,Savoca说。
他们发现,总的来说,须鲸的食用量比之前估计的要多得多。例如,研究人员认为krill-feeding须鲸生活在加利福尼亚海流的生态系统,在不列颠哥伦比亚和墨西哥之间,吞噬约220万吨(200万公吨)每年的猎物,但实际上,这些鲸鱼吃接近每年660万吨(600万公吨)的猎物。
“一个充满希望的故事”
在确定了现代鲸鱼的食量后,研究小组想知道,在工业捕鲸严重减少鲸鱼数量之前,鲸鱼的食量是多少。
他们利用捕鲸业的记录来解决这个问题,并特别关注南大洋的肺食性物种,它们再次通过突然攻击来捕获猎物。作者指出,在20世纪被捕杀的200万头以肺为食的鲸鱼中,估计有150万头被移出了南大洋,其中最大的鲸鱼,如蓝鲸,遭受的损失最大。
分析表明,在20世纪初,南大洋的小须鲸、座头鲸、长须鲸和蓝鲸每年可能消耗约4.739亿吨(4.3亿吨)磷虾。作者认为,1910年至1970年间数百万头鲸鱼的消失可能导致了磷虾数量的下降,因为鲸鱼的粪便曾经是磷虾的主要食物来源。
Savoca说:“这意味着这些历史生态系统的生产力是现在的10倍。”这是根据鲸鱼在工业捕鲸之前产生的富含铁的粪便量得出的。他指出,除了鲸鱼数量的减少,气候变化也可能导致磷虾数量的减少。但通过保护鲸鱼数量和应对气候变化,我们有可能恢复这些生态系统中失去的一些生产力。
“我真的认为这是一个充满希望的故事,”他告诉趣味科学网站。该系统的所有组成部分——鲸鱼、磷虾和浮游植物——仍然存在,尽管数量较少。萨沃卡说,这个系统真正需要的是一个“跳跃式启动”。
启动这一系统将涉及通过被动的保护措施(如建立新的海洋保护区)和积极的保护措施(如设置船只速度限制以防止鲸鱼被船只撞击)来增加鲸鱼数量。法规还将禁止渔船在鲸鱼出没的海域捕鱼,以避免鲸鱼被渔网缠住。当然,除了这些直接的措施,控制气候变化的更广泛的努力也会帮助鲸鱼恢复,Savoca说。
斯莫塔塞克说,从理论上讲,198彩票开户正规198彩注册网址网址请认准中国唯一官网www.lafeiyule02.com,科学家可以用另一种方式启动鲸鱼-磷虾系统:有目的地用铁元素给浮游植物施肥,从而促进生物的生长,从而增加磷虾和鲸鱼的数量。从本质上说,铁肥料将代替失踪的鲸鱼粪便。
Mongabay报道说,198客户端APP198优惠活动如何登录,在海洋中播撒铁的想法在过去已经被提出,作为一种增加浮游植物从大气中吸收碳量的方法。但这一观点仍然存在争议,部分原因是缺乏对这种施肥可能引发的潜在大规模生态系统影响的研究。目前还不清楚这项努力是否会在长期内增加鱼类和磷虾的数量。