藍鯨和其他鬚鯨通過嘴過濾海水,以小型海洋生物為食,它們曾經在地球的海洋中大量存在。 20世紀,南半球有150萬頭鬚鯨被屠殺,其中包括超過95%的最大物種——鰭(鯨魚)和藍鯨(鯨魚)。與預期相反,捕鯨活動結束後的幾十年裡,前捕鯨場的磷蝦生物量急劇下降(超過 80%),特別是在南大洋。最近的一項理論提出,鯨魚不僅僅是海洋環境中的掠食者。鯨魚排出的營養物質可能為這些海洋生態系統提供了關鍵的肥料。領導的新研究華盛頓大學支持該理論。它發現鯨魚排泄物含有大量的鐵(海洋生態系統中經常缺乏的重要元素)以及無毒形式的銅(另一種在某些形式下可能危害生命的必需營養素)。
工業捕鯨中鐵和銅回收的中斷。圖片來源:蒙雷亞爾等人.,兩個:10.1038/s43247-024-01965-9。
華盛頓大學博士生帕特里克·蒙雷亞爾說:“我們對鯨魚糞便進行了新穎的測量,以評估鯨魚對於浮游植物回收重要營養物質的重要性。”
“我們的分析表明,歷史上捕鯨活動造成的鬚鯨數量銳減可能會對南大洋產生更大的生物地球化學影響,而南大洋對全球碳循環至關重要。”
環繞南極洲的南大洋幾乎沒有人類生命,但被認為在全球氣候中發揮著重要作用。
強大的環極洋流將深層海水帶到地表。
被稱為浮游植物的類植物生物的大量繁殖支撐著磷蝦的種群,如今,磷蝦仍在未受保護的水域中捕撈,用於水產養殖和寵物食品。
為了調查鯨魚排泄物在這個生態系統中可能發揮的作用,蒙雷亞爾和他的同事分析了五個鬚鯨糞便樣本。
兩個樣本來自南大洋的座頭鯨,三個樣本來自加利福尼亞中部海岸的藍鯨。
華盛頓大學研究員蘭迪·邦迪博士說:“我想,鯨魚排泄物能漂浮是一件好事。”
“研究人員使用附在罐子上的網來收集通常以泥漿或漿狀材料形式發現的物質。”
“我們的假設是,鯨魚實際上向生態系統添加了這些浮游植物能夠利用的營養物質,因此它們會繁殖得更多,然後磷蝦就可以吃掉它們。”
之前的研究發現鯨魚排泄物樣本中含有大量的主要營養物質,例如氮和碳。
相反,這項新研究尋找的是遠離陸地供應短缺的金屬,這些金屬往往是海洋生態系統增長的限制因素。
“在南大洋,鐵被認為是浮游植物生存所需的最稀有或最有限的營養物質之一,”邦迪博士說
所有樣品中都存在鐵。研究人員還發現了另一種金屬——銅。
“我們對鯨魚糞便中銅的含量感到非常震驚。我們最初想,哦,不,鯨魚糞便真的有毒嗎?”邦迪博士說道。
“進一步的分析表明,附著在銅原子上的稱為配體的有機分子將它們轉變為對海洋生物安全的形式。”
“其他配體有助於使鐵進入生物體。”
“我們還不知道配體的來源,但懷疑它們可能來自鯨魚胃中的細菌。”
這結果1 月 10 日發表在雜誌上通訊 地球與環境。
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PJ蒙雷亞爾等人。 2025 年。鯨魚排泄物中的有機配體支持鐵的可用性並減少銅對錶層海洋的毒性。共同地球環境6、20;二:10.1038/s43247-024-01965-9









