赠书福利 | 神奇生物的力量:大自然如何悄悄爱人类
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读了这本书,才知道“一鲸落,万物生”的真正含义!
让我们再次回到大海:想象自己漂浮在海水中,四周一片漆黑。好冷啊!温度只有零上几度。你脚下的某处是一片荒凉的海底,上面是海水的上层,充满阳光、生命和流动,原绿球藻和其他浮游生物在这里生产氧气,作为丰富的食物链的基石。你上方成吨的水产生巨大的压力,就好像头上站着一群成年大象。
欢迎来到深海,这是一个不宜居住的地方,位于地表以200米,覆盖了地球表面整整三分之二,90%的海洋生物栖息于此。
这里有时会下雪,永不融化的雪——海洋雪。这种雪不是冰晶,而是来自海水上层死亡生物的微小碎屑,它们为深海中的生命提供了急需的食物。
千载难逢地,有块真正巨大的东西从上方落下来,这便是鲸落。仅仅是写出这句话就让我头皮一阵发麻:在我的脑海中,一座巨大的由肌肉、脂肪和骨头构成的山峰在水中缓慢而庄严地下沉。其中有成吨的碳、氮、钙、磷——这是鲸生命中的最后一次“潜水”。我不知道一头死去的蓝鲸(Balaenoptera musculus)沉到最终的安息地需要多长时间,但从它着陆的那一刻到所有痕迹消失,这个过程长达几十年。
在一千米深的海底,食物供应有限,潜在食物之间的时间和空间都相距甚远。深海中的鲸落就像荒芜沙漠中的豪华酒店自助餐,这是一种养料丰富的食物来源,下面的栖息者们从中开采绰绰有余的养分。鲸鱼成了一个奇特的、在某种程度上未知的物种多样性的热点。
让我们快速鉴定一下你可能会在鲸鱼尸体上发现的一种特殊生物——食骨蠕虫(Osedax)。它也被称为僵尸蠕虫,属于环节动物,因此成为蚯蚓和水蛭这类物种的远亲。但这个类群的共同特征在它身上并不算太突出:食骨蠕虫看起来更像植物,一端有根状结构,另一端有颜色鲜艳的、摇曳的羽毛。它们吃骨头,但没有牙齿,甚至没有嘴,而是用“根”来进食的。它们的“根”会分泌一种酸来溶解骨骼结构,并与生活在其体内的细菌密切合作,分解骨骼并释放营养,另一端的“羽毛”则充当鳃。自从该属在2002年被发现以来,已经证明该属还有许多物种分布在世界各地的海洋中。这促使一些科学家推测食骨蠕虫是否也吃鲸骨以外的东西。
食骨蠕虫的性生活有些不同寻常。雌性比雄性个头要大,用人类进行类比的话,相当于“我有一个可以装在茶匙里的丈夫”!而由于大海的深处是如此荒凉、孤独,它们很难找到彼此,食骨蠕虫就把事情简单化了:矮小的雄性就住在雌性体内,而且雌性不只有一个,而是有一整个后宫。
既然我们讨论到体型和性别差异,顺便说一下,雌性蓝鲸也比雄性个头大。由于蓝鲸是有史以来最大的动物,这意味着这个星球上最大的动物个体一定是雌性——一头大山似的蓝色母鲸。
虽然一头死去的鲸鱼有益于海洋中的食物循环,但活着的鲸鱼会有更好的效用。如果说亚马逊的树木是生物泵,影响永不停息的水循环,那么这些巨大的鲸所发挥的功能便是鲸泵:通过在一个地方进食并在另一个地方丢弃废物或死亡的方式,在海洋中输送食物——既沿着水平方向也沿着垂直方向。就这样,它们将食物带到需要的地方,为其他生命带来巨大的连锁反应。
科学家们已经弄清大型鲸,如座头鲸(Megaptera novaeangliae)、抹香鲸鲸(Physeter macrocephalus)和蓝鲸如何将食物运送到最需要的海域。这些鲸潜入海洋深处寻找不同种类的食物——鱼、章鱼或磷虾,然后游到水面上呼吸,并在这里排出粪便,粪便漂浮在水中。通过这种方式,鲸将营养和矿物质(如氮或铁)输送到地表水中。在一些海域,例如南大洋,浮游植物的生长受到海水中铁含量的限制。抹香鲸粪便中的铁浓度至少比水中高出1000万倍,因此鲸鱼的存在会促进浮游植物的生长,这就意味着更多的光合作用,也意味着这些浮游生物能从大气中捕获更多的二氧化碳。在浮游生物短暂的生命结束后,其微小碎屑就会以海洋雪的形式沉入海底。对南大洋的一项保守估计表明,那里的抹香鲸每年都会将数十万吨的碳运出碳循环系统,并储存在海洋深处。
此外,许多大型鲸鱼会进行长途旅行,即我们所知的哺乳动物中最令人印象深刻的每年一度的洄游之一。例如,座头鲸在寒冷、营养丰富的高纬度海水中进食,然后迁移到更温暖、常常营养贫乏的、靠近赤道的海洋区域产仔。鲸在产仔区通常不吃东西,只靠身上的鲸脂维持生计。但它们需要撒尿,而且排出的尿液富含氮,这通常是该水域的稀有商品〔而且当生物体型很大时,这种尿液对于水域中的生物来说就变得很重要:一位冰岛科学家估计,一头长须鲸(Balaenoptera physalus)平均每24小时排出197升尿液〕。因此,从营养丰富到营养贫乏的海洋区域,鲸的长途迁徙成为食物传送带的一部分。
营养物质也被进一步转移到陆地上和淡水中,由向上游移动并在那里死亡的鲑鱼来完成,更不用说在海上捕食并在陆地上大便的海鸟了(事实上,从卫星照片中就可以看到企鹅群落的大便,这些大便可以用于追踪海鸟)。我实在忍不住要将这些描述为“像屎一样热乎的”的食品运输服务,因为我们在此谈论的运输量是如此巨大:每年,海鸟向内陆运输380万吨的氮、60万吨的磷,对于陆地生命来说,这是重要的营养来源。
沿着海岸筑巢的海鸟群则尤为重要。在这里,鸟粪经年累月地堆积起来,获得了一个更美丽的新名字:鸟粪石(guano)。这个词起源于克丘亚语(Quechua),一种在南美洲安第斯山脉、大约1000万人使用的语言〔顺便说一句,克丘亚语是美洲驼(llama)和可卡因(cocaine)这些词的起源,它也是《星球大战》中的虚构语言“赫特语”(Huttese)的来源,就是长得像蟾蜍一样面目可憎的犯罪集团首脑赫特人贾巴所说的语言〕。在欧洲人于16世纪到达之前,南美洲的印加人用鸟粪做肥料已有数百年历史。沿着海岸,每个村庄都有自己指定的可以收获鸟粪石的岛屿,而在鸟类大小便时干扰它们的任何人都将受到严厉制裁。
周游世界的德国博物学家亚历山大·冯·洪堡是将第一批鸟粪石样品带回欧洲的人。他非常怀疑当地人告诉他的事情——这些样品来自鸟的屁股。他想,这些鸟粪石简直太多了,因此当地人所道不可能是真的,相反他认为鸟粪山是遥远过去的一些神秘灾难的后果。
欧洲的化学工程师们很快确定了鸟粪石是农田的超级食物,因为它富含氮、磷和钾——所有这些都是植物所需的重要营养元素。
大约在19世纪中期,接连而来的是一段短暂但密集的大量采集鸟粪石的时期。在争夺“白金”的竞赛中,整个岛屿被夷为平地。美国甚至出台了一项特别的法律,即1856 年的《鸟粪石岛法》(Guano Island Act)。该法律规定,如果美国公民发现了一座没有其他国家宣称主权的鸟粪石岛,则该岛可以被视为美国所有,它的发现者可以运走所有鸟粪石并卖掉——卖给美国人。
就像整个事件突然的开端一样,鸟粪石市场又迅速跌到谷底。白色的鸟粪山消失了,鸟粪石被开采、运走、播撒在农田里,为欧洲和美国小麦的麦穗和马铃薯的块茎生长提供养分。即使是当时更大的海鸟种群也无法产生足够的粪便以跟上采集的步伐。幸运的是,为了满足我们的食品生产,人工肥料在不久之后就被发明出来了。
在史前时代,大量营养物质沿着一条供应路线从深海流向海面,从海洋流向陆地,从沿海地区流向内陆地区。如今,这种流动已经被中断了。就像上文提到的,大多数的大型食草动物已经灭绝。尽管一些鲸种群的数量现在正在回升,但仍然远远低于人类捕鲸之前的水平。许多鱼类种群已经消亡,海鸟种群的数量也急剧下降。
尽管传送带仍在运行,但与以前相比,如今的传送带只携带了少量食物。研究表明,海洋哺乳动物从深海运输磷的水平已经下降到了以前的四分之一,而海鸟和洄游的鱼类从海洋向陆地运输的营养物质减少了整整96%。在陆地上,从营养丰富的地区到营养不足的地区,食物分配越发不均,导致一些生态系统极度缺乏营养。与此同时,很难准确地说出最终究竟会出现什么样的后果,因为从逻辑上讲,我们缺乏1万年前土壤肥沃程度的相关数据。
大自然伟大的食物传送带的第一阶段——鲸鱼将食物从深海运送到海面——尤其重要:如果磷和其他营养物质消失在深海的沉积物中,从我们的角度来看,它们就失去了作用。还想补充的是,我们正在清空地球上易于获得的磷储备,而且还有另一个论据支持将鲸和其他大型海洋哺乳动物的数量恢复到之前的水平——它们是将大自然的营养物质从海洋运向陆地的重要贡献者。
内容简介
为什么朽木会发光?
为什么灯塔水母能永生?
为什么花与蜂“相爱又相杀”?......
是哪些因素和力量在起作用?
每一天,每一时,
我们身边的万千生物都在上演奇妙的生命故事与生态史诗——
它们无情争斗,却也深深相爱;它们轰然覆灭,却也奇迹重生。
在变化与永恒共存的世界里,它们被掠夺、被遗忘,却一直默默造福人类.......
作者简介
〔挪威〕安妮·斯韦德鲁普-蒂格松
(Anne Sverdrup-Thygeson)
挪威生命科学大学教授
挪威自然研究所(NINA)科学顾问
NINA纪念奖章获得者、首位获得邦内维奖的女科学家、挪威热门科普博主
著有多部自然科普畅销书,其中《昆虫的奇妙生活》入围挪威文学大奖——伯瑞格文学奖
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