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2026-07-04
星期六
当前报纸名称:三亚晨报

全球最深、规模最大鲸落和鲸类化石群

日期:06-12
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版面:第07版:聚焦       上一篇    下一篇

  食骨蠕虫伸出根状结构钻入骨骼内部,吸收骨髓中的脂质。

  (央视截屏)

  棘皮动物海蛇尾,如藤蔓缠绕在鲸骨上。

  (央视截屏)

  科考团队在东南印度洋迪亚曼蒂纳深渊观察到大量鲸类化石和完整鲸落生态系统。

  科研团队在迪亚曼蒂纳深渊发现的鲸落生态系统。

  (中国科学院深海科学与工程研究所供图)

  科研团队在迪亚曼蒂纳深渊发现的鲸类遗骸。

  (中国科学院深海科学与工程研究所供图)

  本报记者 王昊

  鲸落是鲸鱼死亡后沉落至海底所形成的独特生态景观。正所谓“一鲸落,万物生”,它被称为深海中滋养万物的生物多样性绿洲。然而,目前人类对深海鲸落的认识主要依赖于零星的观测记录,且绝大多数发现小于4000米水深,最深的一例记录于西南大西洋,深度为4204米。在水深超过6000米的深渊区域尚无报道。由中国科学院深海科学与工程研究所主导实施的“全球深渊探索计划”,在东南印度洋迪亚曼蒂纳深渊(Diamantina Zone)的海底发现了大量鲸类化石及完整的鲸落生态系统。这一发现揭示了全球已知最深、规模最大的鲸落生态系统和鲸类化石群,表明该区域自530万年前至今一直是鲸类的“大墓地”。这一成果于2026年6月10日在Nature上发表。

  2023年,研究团队搭乘“探索一号”科考船,使用“奋斗者”号载人深潜器,在延绵1200公里的迪亚曼蒂纳深渊沟底开展32次下潜作业,在水深4616米至7001米处,发现5处化能自养阶段的鲸落、476处鲸类化石堆积,鲸类遗骸密度高达每平方公里759.5具,初步鉴定出5种喙鲸和2种须鲸。若将这一实测密度外推到整个研究区域,则迪亚曼蒂纳深渊的鲸类残骸数量可能超过1000万具。

  研究团队所发现的5处鲸落处于化能自养阶段,其中一处包含三枚喙鲸椎骨,是已知最深的鲸落生态系统,水深6789米。另一处水深5610米,是下潜期间发现的最大鲸落,长约5米,其听骨形态和线粒体基因组数据显示这是一头南极小须鲸的残骸。这些鲸骨表面覆盖着密集的微生物席及动物群落,共记录35种大型底栖动物,以海蛇尾、食骨蠕虫和化能合成双壳类为主。其中,三种海蛇尾仅在鲸骨上发现,与周边沉积物中的海蛇尾种类完全不同,显示出这些海蛇尾对鲸落生境的专属性。本研究在鲸落中首次记录到木栖海星“海菊花”(Xyloplax sp.),之前仅在木落和热液环境中发现过,是木栖海星的最深纪录。此外,这些鲸落与已报道的冷泉、热液存在共有种,特别是化能共生双壳类囊螂蛤等,支持鲸落可能是深海化能生态系统“垫脚石”或“跳板”的假说。

  研究人员所记录的鲸类化石既包括现生喙鲸,如安氏中喙鲸Mesoplodon bowdoini、长齿中喙鲸Mesoplodon layardii,也包含已灭绝的喙鲸,如所发现的新喙鲸——迪亚曼蒂纳翼喙鲸Pterocetus diamantinae。锶同位素定年显示,所研究的鲸类化石最早可追溯至约530万年前的早上新世,表明迪亚曼蒂纳深渊至少自那时起便持续存在鲸落事件。据推测,这一大规模鲸鱼“墓地”的形成可能主要与以下几个因素有关:该深渊是喙鲸的重要栖息地,部分喙鲸在深潜过程中容易因超过生理极限而死亡;深渊呈“V”字形地形,有利于鲸类残骸在沟底汇聚;同时,该区域极低的沉积速率使得鲸骨能在海底长期暴露而不被掩埋。至于喙鲸头骨化石的形成,则可能与头骨部位密度较高,以及铁锰氧化物和碳酸盐沉淀所引发的石化作用有关。

  该研究将鲸落的水深纪录由4200米拓展至近7000米,也是迄今已知最深、规模最大的天然鲸落与鲸类化石聚集地。其深度、规模与时间跨度均刷新了现有认知,为研究古鲸的早期演化历史、古生态学及种群动态提供了独特窗口。同时,这项研究改变了科学界对鲸落生态系统分布极限与生物地理分区的认知,迪亚曼蒂纳深渊可能构成一条此前未被认知的、横穿东南印度洋的鲸落化能生命长廊,对理解深海化能生命系统的扩散与连通性具重要学术价值。

  此项研究由中国科学院深海科学与工程研究所主导完成,合作单位包括意大利比萨大学、新西兰地球科学研究所。论文上线后,受到Science、美国国家地理杂志、美国有线电视新闻网、美联社、英国New Scientist、法新社、德新社、澳大利亚广播公司、西班牙国家报等国际期刊和媒体的关注和报道。研究获国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中国科学院国际大科学培育计划及“全球深渊探索计划”等资助。“全球深渊探索计划”是一项为期十年、由中国科学院深海科学与工程研究所发起的联合国海洋十年科学计划,致力于探索全球海洋最深区域,回答深海地质、生命与环境演化根本科学问题。

  【拓展思考】

  在迪亚曼蒂纳深渊区发现的鲸类“大墓地”进一步表明,鲸落能够在区域尺度上向海底输送大量有机碳。基于潜水器观测数据,鲸类遗骸的密度高达每平方公里 759.5具。若将此密度外推到整个迪亚曼蒂纳深渊,则鲸类残骸数量可能超过1000万具。假设每头喙鲸的平均质量为 2 吨,脂质含量为 25%,这些遗骸对应的总碳封存量约为670万吨。这一碳库所代表的碳输入量,相当于该区域背景“海雪”通量约4700年的累积量。值得注意的是,这些数值很可能仍为下限估计,因为尚有未知数量的鲸源碳被埋藏于沉积物中。这种规模庞大、持久存在并以脉冲形式输入的有机碳汇,使鲸落成为一种独立于稳定背景海雪通量的重要碳源,极有可能在区域尺度上重塑海底的营养结构,并影响长期的底栖生产力和生物多样性。

  论文信息:

  Peng X, Zhou P, Song X, Bianucci G, Du M, Collareta A, Gao Z, Xie T, Teng M, Leduc D, Mills S, Ta K, Li J, Wei T, Dasgupta S, Liu H, He Y, Xu W, Liu S, Zhang H. (2026). A 5.3-million-year-old deep-sea whale necropolis in the Diamantina Zone. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10546-z

  (来源:全球深渊探索计划)

  科普一:

  ■什么是鲸落

  生于海、死于海、反哺海,鲸落为深海生物提供了丰富的食物来源,与热液、冷泉一同被称为深海生命的“绿洲”

  万物的生存,有赖于生态循环系统。海洋生物自然也不例外。

  “当鲸在海洋中死去,它的尸体最终会沉入海底,并在此过程中形成一个独特的深海生态系统,生物学家称这一过程为鲸落(Whale fall)。”李松海说,在研究中,鲸落是个统称,鲸的尸体、尸体坠落的过程,以及形成的海洋生态系统等统称为鲸落。 如果把深海海底比作荒漠,与深海热液、冷泉一样,鲸落如同荒漠中的“绿洲”,也好似一个“移动中转站”,为海底生物提供补给。国际上对鲸落的研究始于1987年,夏威夷大学的科考人员乘坐潜水器首次发现海底的鲸落生态系统,随后科学家们逐渐开始探索这一另类生态系统之谜。 记者从中山大学海洋科学学院官方网站了解到,在北太平洋深海中,至少有43个种类、12490个生物体依靠鲸落生存。 生于海、死于海、反哺海,鲸落是一种诗意而悲壮的存在。据说,鲸是有灵性的,当它预感到自己临近死亡的时候,会悄悄找一片生物贫乏的海域,然后静静地、孤独地等待最后时刻的来临。而后,它那庞大的身躯便沉向漆黑的海底,以鲸落的形式回馈养育它的大海,也以这样一种形式“重生”。 地球大部分能量来自太阳能,少部分来自地热能,而深海里能量缺乏,生物稀少。“鲸落的出现为深海生物提供了丰富的食物来源。”李松海说,更重要的是,鲸落还促进了海洋上层有机物向海洋中下层的运输,在海洋碳汇中发挥着作用,可以促进深海生物的繁衍和发展。 因此,有人称鲸落为“鲸类动物送给大海最后的温柔”。

  (据《海南日报》)

  科普二:

  ■鲸落什么样

  2020年3月,我国科学家在南海发现一具约3米长的鲸类动物尸体,初步判定为热带斑海豚,具有长期观测价值

  TS16航次从2020年3月10日开始至4月2日结束,在22天的有效时间里,“深海勇士”号载人潜水器连续执行了22个潜次,圆满完成各项科考任务。 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)“深海生命与生态过程”创新团队承担的“西太平洋典型海山生态系统的关键过程及驱动机制”项目,是TS16航次执行的科考任务之一。作为重要成果之一,项目科研人员首次在南海发现了鲸落,这也是我国科学家第一次发现该类型的生态系统。 在南海1600米深处,科研人员发现一具约3米长的鲸类动物尸体,身体的大部分肉质已经被其他生物吞噬,只留下了尾部少量的肌肉。 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,以及数只鼬鳚鱼,在鲸尾部,还观察到有鼬鳚鱼在撕扯肌肉。 他们推断,这很可能是一头死亡不久的鲸,鲸的尸体分解尚处在移动清道夫阶段,也就是鲸的尸体分解的第一阶段,鲨鱼和螃蟹等食腐动物在清除鲸的软组织,该鲸落的降解时间可能并不是很长,具有长期观测的价值。 此次科研人员发现的鲸落位于南海中部海山上,根据鲸落的整体形态特征,研究人员初步估计是一具小型海豚的尸体,从骨骼的形态初步判定为热带斑海豚。 据介绍,鲸是所有鲸目动物的统称,又分为齿鲸亚目和须鲸亚目动物。齿鲸亚目包括各种小型海豚(体型长度一般在2米至3米)和大型齿鲸(体型长度一般在3米至5米以上,最大的齿鲸抹香鲸体长可达20米左右),如抹香鲸、虎鲸、喙鲸等。     (综合)