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就是毫不起眼的它,餵飽了藍鯨

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巨獸的食物,有時並不也是巨大的。

在面積廣袤,少有大陸阻擋的南大洋,猛烈的西風吹拂著海面,使得海流變得湍急而變幻莫測。這裡是南藍鯨(Balaenoptera musculus intermedia)的故鄉。作為世界上體積和重量最大的動物物種的一個亞種,南藍鯨以它近30米的體長和超過180噸的體重,榮登地球第一巨獸的寶座。

南大洋中游弋的藍鯨,我們這顆星球上的奇蹟。圖片:NOAA / wiki commons

然而,食物鏈的傳遞規律似乎失效一般,這種巨獸的食物,並非巨大的魚類,而是一種微小的動物。與南藍鯨組成這條極簡食物鏈的,是今天的主角——南極磷蝦(Euphausia superba)。

不是蝦的磷蝦

無論從字面意義還是外形上,磷蝦都很像我們平時所見的蝦。南極磷蝦的身長大約4~6厘米,然而在磷蝦世界中,這樣的身材已經是大個子了,因此南極磷蝦又有「大磷蝦」之稱。

和蝦一樣,它的身體也能分為頭胸部和腹部。它的頭胸部覆蓋著整塊的頭胸甲,是營養、繁殖和感覺的中心;一雙和蝦一樣大大的複眼負責窺探周邊環境;它的觸角不及真正的蝦長,但也可起到偵測環境的作用;而它的腹部,則主要由覆蓋在交錯腹甲下的發達的肌肉構成。

南極磷蝦素顏照。圖片:Uwe Kils / wiki commons

冰水中努力生活的南極磷蝦。圖片:Jean-Paul Ferrero / ardea.com / arkive.org

另一方面,隨著研究的深入,尤其是分子手段的興起,人們還發現即使是整個十足目,都和磷蝦目算不上單系的姊妹群,它們之間很可能插入了以麥稈蟲、鯨虱為代表的端足目(Amphipoda)成員。因此無論怎麼說,磷蝦都有別於真正的蝦。

在冰層下游泳的南極磷蝦。圖片:Dr. Jan van Franeker /Scientific Research

如果仔細研究下南極磷蝦的結構,就也能看出它和一般蝦的不同。

蝦之所以稱為十足目,是因為它頭胸部有五對發達的胸足,也稱為步足,能讓蝦們在海底悠閑地漫步。有些步足的最末一節還演化成了可動的一節,從而形成了,能夠鉗住食物送入口中。而生長在腹部的附肢也稱為游泳足,是二叉型的,能夠波浪狀地擺動,用來游泳。

清潔蝦有著用來「走路」的步足。圖片:Хомелка / wiki commons

然而對於磷蝦來說,它頭胸甲下的附肢並不發達,外形更類似真蝦們的游泳足。並且在這些足上,還有發達的毛,構成了富有效率的過濾器官,用於過濾藻類作為食物。

磷蝦胸足上的過濾結構。圖片:ecoscope.com

藍鯨的食物吃什麼?

南極磷蝦最喜歡的食物,莫過於硅藻了。在圍繞南極大陸周邊的冰蓋邊緣,洶湧的海流捲起了海底的底泥,豐富的礦物質涌到海面,加上強烈的光照,成為了藻類繁衍的良好場所。儘管溫度接近零度,使得光合作用的效率很低,但廣闊的大洋面積抵消了這一劣勢。大量繁殖的硅藻讓這裡成為了磷蝦們的「食堂」。大批磷蝦就遊盪在冰緣,附在浮冰的下部,用自己的胸足刮取和過濾硅藻為食。

吃得飽飽的磷蝦。圖片:antarcticfund.org

而磷蝦最為特殊的地方,莫過於它具有發光的能力。在磷蝦的眼柄和胸足基部,具有成對的發光器,這些發光器由發光細胞、反射器和晶體組成。在發光細胞內,熒光素在熒光蛋白酶的作用下發出藍色的冷光,這光通過反射器的反射和晶體的聚焦後,成為點綴在磷蝦頭胸部的點點磷光。從下方觀察時,這磷光能夠模糊磷蝦的身型,來減少被潛伏在下方的捕食者鎖定的幾率。也有假說認為,這些發光器官在磷蝦的集群、求偶過程中,都有可能發揮作用。

在黑暗中,每隻南極磷蝦都是(像圖中下半部分一樣的)十個幽藍的光點。其中,頭胸部的發光器官是成對的,而腹部的發光器官是單個的。圖片:biologyeducation.net

南大洋生態系統的基石

南極磷蝦通常生活在大洋的表層,它和其他眾多海洋軟甲綱甲殼動物一樣,也要經歷複雜的變態過程。它們的卵會一直沉到大洋底部,然後孵化為蚤狀幼體,然後開始逐漸向上遷移,並逐漸發育為成體。這一路上,無視捕食者虎視眈眈。儘管有熒光護體,形單影隻的磷蝦還是很容易被識別,因此為了保護自己,同時也利於繁殖,南極磷蝦會形成大群活動

海面下的一小群磷蝦。圖片:audubon.org

磷蝦的大群如此之大,以至於磷蝦構成的一個群體能夠將方圓達數公里的海面染成黑褐色。在這裡,每立方米海水中南極磷蝦數量可超過2萬隻,整群重量達百萬噸以上。而在整個南大洋地區,南極磷蝦的總重量,估計可達5~50億噸。

電影《快樂的大腳》中,就生動演繹了大群磷蝦被追擊捕食的場景。圖片:《快樂的大腳》

如此海量的南極磷蝦,使得它成為了南大洋海洋生態系統的基礎。南大洋和南極沿岸豐富的動物類群,幾乎都需要仰賴磷蝦提供生存所必須的蛋白質和能量。不單單是南藍鯨,包括海豹、企鵝、大型魚類、頭足類和一些鳥類等,都是南極磷蝦直接的消費者。

企鵝的聚居地往往被(它們的糞便)染成暗紅色——這是磷蝦體內所富含的蝦青素的鍋。圖片:eos.org

長期對磷蝦的捕食,深刻地改變了這些動物的行為乃至身體結構。拋開南藍鯨專門為過濾磷蝦而演化出的長而密集的鯨鬚不提,南極沿岸的食蟹海豹,它的牙齒就演化成了具有複雜缺刻、能夠彼此交合的過濾結構,就是為了捕食那成群的南極磷蝦。

磷蝦,能?好?怎?

人類自然也不會放過這巨大的蛋白質寶庫。無奈南大洋遙遠而洶湧,能夠捕撈磷蝦的國家十分有限。前蘇聯曾經是南極磷蝦捕撈的第一大國,但在解體之後,後繼的俄羅斯則沒有能力繼續支撐如此的遠洋捕撈任務。而目前,挪威是南極磷蝦捕撈的第一大國。

不過,捕撈後的南極磷蝦,通常不會直接出現在餐桌上。這是因為南極磷蝦的甲殼內會從環境中累積較多的氟化物,當蝦體死亡後,氟化物會很快滲入肌肉當中,使得蝦肉氟化物含量過高,不宜食用。挪威對南極磷蝦的捕撈,主要是製作成蝦粉。蝦粉中所含的蛋白質和蝦青素,正是挪威三文魚,也就是大西洋鮭,飼料中所需要的物質——前者負責讓三文魚快速成長,後者則讓魚肉帶上誘人的橙紅色。

三文魚色澤誘人,南極磷蝦功不可沒。圖片:aglugofoil.com

當然,隨著捕撈和處理技術的進步,快速去除蝦殼和冷凍,讓磷蝦走上餐桌成為了可能。2015年中國南極科考後,網上就掀起了一陣「吃南極磷蝦」的熱潮。就目前來看,人類對於南極磷蝦的捕撈量遠少於磷蝦的總生物量,依照現有的捕撈數量,並不會造成「跟企鵝海豹搶磷蝦」的現象。如果加上嚴格管理,在不久的將來,南極磷蝦也許會成為人類的重要蛋白質來源之一。

冰凍磷蝦看上去也不錯?圖片:redcon1online.com

磷蝦的危機,近在眼前

不過,不被人為捕撈威脅,不意味著南極磷蝦沒有面臨威脅。由於全球氣候變化,氣溫升高,南極冰蓋面積減小,使得磷蝦賴以為生的硅藻生長區域減少;而氣候變化引發的洋流變化,使得南大洋海底的礦物質不再像往常一樣被捲起,海洋變得「貧瘠」,這樣的變化也直接威脅著藻類的生長。

不斷消融的南極冰川。圖片:Pauline Askin/ Reuters

南極磷蝦種群對於食物來源變化十分敏感,食物充足時它們會大量繁殖,但食物不足時則缺乏對應策略,種群數量大減。磷蝦數量的大起大落將直接影響包括南藍鯨在內的南大洋動物的生存。所謂興也勃焉亡也忽焉,生境造成種群變動,並非是巨大的數量就能應對的。

近50年來磷蝦種群數量的變化趨勢。圖片:Atkinsonet al., 2014

人類早已意識到這一威脅,然而有沒有智慧與勇氣克服它,我們只能拭目以待。畢竟,想保住這些在大洋中閃耀著的點點幽光,以及以其為基石的整個海洋生態系統,僅靠少數人的努力,是遠遠不夠的。

本文是物種日曆第4年的第36篇文章,來自物種日曆作者@飛雪。

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