蓝鲸多久进食一次 蓝鲸吃什么

蓝鲸是世界上最大的动物 , 每天要吃掉多达16吨的浮游生物 , 对海洋健康影响很大 。
座头鲸(摄于加州)排泄大量富含铁的粪便 , 这对海洋养分循环非常重要 。摄影:约翰·德班
凯莉·阿诺德写的
这一切都始于一个简单的问题:须鲸的胃口有多大?
须鲸(包括座头鲸、露脊鲸、蓝鲸等 。)大多在数百米深的海底觅食 , 我们很难观察到它们的行为 。而且 , 通过圈养这么大的动物(蓝鲸是地球上最大的动物 , 体长30米)并监测它们的日常进食模式来回答这个问题 , 既不合适 , 也不可能 。更重要的是 , 一些物种在一年中的几个月里狼吞虎咽 , 在其他时间禁食 , 这使得跟踪食物摄入量更加困难 。
“这是一个基本问题 。我以为我们在30、40或50年前就有了答案 , 但事实上没有人测量过 , ”加州斯坦福大学霍普金斯海洋站博士后研究员、国家地理探险家马修·萨沃卡(Matthew Savoca)说 。
在萨沃卡看来 , 这个问题比基础科学更深刻 , 这让他非常好奇 。须鲸的消耗量与排泄量成正比 。鲸鱼粪便是海洋生产力的重要组成部分 , 为大量海洋生物提供了宝贵的能量和营养 。
最近 , 在国际合作伙伴的帮助下 , 萨沃卡开始寻找答案 。研究团队利用先进的追踪技术 , 为大西洋、太平洋和南大洋的须鲸配备了追踪装置 。他们还使用无人机来测量磷虾的浓度 。须鲸得名于上颌的角质鲸须 , 通过鲸须过滤微小的猎物 , 如磷虾和浮游动物 。
这项研究的结果令人震惊:长须鲸的食量远远超过先前的估计 。例如 , 一只蓝鲸每年平均吃掉16吨食物 , 是科学家认为的三倍 。该研究成果发表在11月3日的《自然》杂志上 。
“这项研究表明 , 须鲸在生态系统中发挥的作用比我们想象的要重要得多 , ”爱丁堡大学海洋科学家西安·亨利说 。这是因为已知的14种须鲸在海洋中运输碳、氮和铁等重要营养物质方面起着至关重要的作用 , 主要是通过它们的粪便 。亨利没有参与这项研究 。
亨利说 , 新的信息还“告诉我们 , 我们需要尽可能地升级对海洋的保护和管理 , 特别是在南大洋 。”南极海洋很容易受到人类的影响 , 主要是因为气候变化导致温度上升和过度捕捞扰乱了营养物质的正常循环 , 可能会伤害磷虾和长须鲸的其他食物来源 。经过几个世纪的捕捞 , 这些鲸鱼仍然在恢复 , 所以这种现象特别具有破坏性 。
随着鲸鱼数量的不断上升 , 它们会恢复营养 , 重新设定营养循环 , 促进磷虾的生长 。
“聊胜于无”
为了估计长须鲸的食物摄入量 , 科学家们此前根据它们的体型和活动量分析了它们的代谢需求 , 以亲缘关系或体型相似的动物作为参考 。例如 , 通过测量虎鲸的食量 , 生物学家推测座头鲸或蓝鲸可能的食量 。
【蓝鲸多久进食一次 蓝鲸吃什么】萨沃卡说 , “当你深入研究这些动物的行为、生态和生理时 , 你会发现蓝鲸、座头鲸和逆戟鲸的区别是非常大的 。”他承认早期的尝试“聊胜于无 , 猜测不正确 。”
在调查中 , 萨沃卡的团队标记了7种须鲸 , 共计321头 , 包括座头鲸、蓝鲸、须鲸、弓头鲸、南极小须鲸、布氏鲸和北大西洋露脊鲸 。
萨沃卡将这些追踪器描述为“鲸鱼的iPhones” , 它们配备有加速度计、磁力计、GPS、光传感器、陀螺仪和摄像头 , 并用特殊的胶水放置在鲸鱼的背部 。就像手机可以告诉我们一天走了多少步一样 , 鲸鱼的iPhones也可以测量鲸鱼完成了多少次冲刺和跳水 。须鲸通常通过张开嘴 , 在水中横冲直撞或突然加速来捕食 。
在最近的一项研究中 , 一头有标记的座头鲸冲出水面觅食 。它们通过嘴里的鲸须板过滤小猎物 。摄影:马修·萨沃卡
研究小组还使用无人机测量鲸鱼喙的大小 , 从而计算出鲸鱼冲刺时获得的水量;用声纳测量鲸鱼栖息地磷虾的密度 , 从而判断磷虾鲸这种小动物每次突进时会吞下多少 。
综合所有数据 , 他们发现 , 被标记的鲸鱼每天吃掉体重的5%到30%;此前 , 科学家认为长须鲸每天的进食量不到其体重的5% 。
磷虾神秘消失
萨沃卡表示 , 这一发现也有助于解决另一个谜团:为什么南极附近海域没有大量的磷虾?20世纪初 , 这些小型甲壳类动物的主要掠食者须鲸几乎灭绝;这是工业化捕鲸的时代 , 萨沃卡称之为“地球历史上最有效率的灭绝运动之一” 。
虽然越来越多的人捕捉磷虾作为鱼饵和营养丰富的磷虾油 , 但这个行业的规模还不够大 , 不足以解释为什么极地水域的磷虾不多 。毕竟 , 磷虾是鲸鱼、海豹和其他动物的重要食物来源 。
20世纪80年代末 , 海洋生物地球化学约翰·马丁提出一个假说:南大洋缺铁限制了浮游生物的数量 , 而浮游生物是磷虾的主要食物来源 。动物和植物只需要微量的铁 , 但没有铁就不能生存 。
后来的实验表明 , 鲸鱼粪便是海洋中最丰富的铁 。撒哈拉沙漠和其他来自陆地的灰尘 , 加上鲸鱼的粪便 , 构成了南大洋铁路循环的主要部分 。通过进食、消化和排泄磷虾 , 鲸鱼从深海中获得铁 , 并通过漂浮的粪便带到海面 , 使微小的浮游植物可以利用这种铁 , 它们是磷虾的主要猎物 。更多的粪便形成了一个正反馈循环:更多的浮游植物意味着更多的磷虾 , 这反过来会带来更多的鲸鱼 。
在太平洋 , 一头座头鲸正在汤加附近游弋 。摄影:格雷格勒科尔 , 国家地理图片集
萨沃卡说 , 南极须鲸 , 尤其是南方须鲸和小须鲸的数量正在增加 , 而磷虾尚未恢复 , 这是有原因的 。但也有积极的迹象:南大洋西部的座头鲸数量从20世纪中期的450头增加到25000头 。
事情并不简单 。
伦敦海洋生物地球化学专家艾玛·卡万(Emma Cavan)对这项研究大加赞赏 , 但指出“将磷虾数量减少归咎于鲸鱼数量减少过于简单” 。气候变化和捕鱼也发挥了作用 。
例如 , 极地地区的气候变化更快 , 由此产生的变化 , 如海水温度更高、酸度更强 , 可能会减少浮游植物的数量 。
即使如此 , 卡万说 , 这项研究提醒我们 , 一个健康的海洋需要鲸鱼——以及它们的粪便 。
(译者:sky4)

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