由中國科學(xué)家主導(dǎo)的國際科研團隊在東南印度洋迪亞曼蒂納深淵取得重大發(fā)現(xiàn)，首次在該區(qū)域觀測到全球已知最深、規(guī)模最大的鯨類化石群和鯨落生態(tài)系統(tǒng)，相關(guān)成果已于6月10日在線發(fā)表于《自然》雜志。

這項研究由中國科學(xué)院深海科學(xué)與工程研究所主導(dǎo)完成，合作單位包括意大利比薩大學(xué)和新西蘭地球科學(xué)研究所。

▲研究團隊在迪亞曼蒂納深淵發(fā)現(xiàn)的處于硫氧化階段的鯨落生態(tài)系統(tǒng)

至今發(fā)現(xiàn)的最深和最大的鯨落

2023年，研究團隊搭乘“探索一號”科考船，使用中國自主研發(fā)的“奮斗者”號載人潛水器，在綿延約1200公里的迪亞曼蒂納深淵溝底開展了系統(tǒng)性的載人深潛綜合科考。在最初發(fā)現(xiàn)一塊化石后，該團隊進(jìn)行32次潛水。

鯨落是鯨魚死亡后沉入海底形成的特殊生態(tài)系統(tǒng)。長久以來，人類觀測到的鯨落大多分布在水深4000米以內(nèi)海域，此前最深紀(jì)錄為4204米，但是水深超6000米的深淵區(qū)域，一直沒有鯨落相關(guān)科學(xué)記錄。

團隊在水深4616米至7001米的范圍內(nèi)，總共發(fā)現(xiàn)了476塊鯨魚化石和5處仍處于化能自養(yǎng)階段的“活著”的鯨落。這些鯨落沿西北-東南軸線綿延1200公里，可能形成一個此前未被發(fā)現(xiàn)的“鯨落群落超級走廊”。該區(qū)域鯨類遺骸密度達(dá)每平方公里759.5具，經(jīng)推算，整片海域鯨類殘骸總量或超1000萬具。

美國馬里蘭州卡爾弗特海洋博物館的古生物學(xué)館長斯蒂芬·戈弗雷表示，鯨落的密度令人難以置信，而且它們可能都是科學(xué)界的新發(fā)現(xiàn)，“這就好比每一條鯨落都像是一家新開的小餐館，坐落在一條長達(dá)1200公里的商業(yè)街上。”

一般而言，海底的古代遺骸會被侵蝕巖石產(chǎn)生的沉積物覆蓋，因此很難發(fā)現(xiàn)遺骸化石。但迪亞曼蒂納帶附近的沉積速率極低，每千年僅0.05厘米至0.55厘米。這意味著在這一地區(qū)平坦的底部區(qū)域，骨骼遺骸可能暴露數(shù)十萬年，而在斜坡或隆起區(qū)域，則可能暴露數(shù)百萬年。

許多新物種被發(fā)現(xiàn)

研究團隊發(fā)現(xiàn)了大量魷魚和魚類，這表明該區(qū)域是喙鯨理想的深海覓食地。這可能意味著該區(qū)域有大量喙鯨在此生活和死亡，盡管喙鯨死后，其尸體腐爛會產(chǎn)生氣體膨脹，并在水面漂浮很遠(yuǎn)的距離后最終沉入海底。

在發(fā)現(xiàn)的鯨落中，一處包含三枚喙鯨椎骨的鯨落位于水深6789米處，是目前已知全球最深鯨落生態(tài)系統(tǒng)；另一處位于水深5610米的鯨落體長約5米，經(jīng)判定殘骸屬于南極小須鯨，為本次發(fā)現(xiàn)中最大的一處鯨落。

此次發(fā)現(xiàn)的鯨落群落中的許多生物是新發(fā)現(xiàn)的物種，因為研究人員雖然利用樣本的DNA數(shù)據(jù)，能夠?qū)⒋蠖鄶?shù)生物鑒定到屬或科這一級，只有一種生物能夠被明確鑒定到物種層級，即一種名為 Abyssogena southwardae的蛤蜊。

另外，此次發(fā)現(xiàn)鯨魚化石屬于五種喙鯨和兩種須鯨（弓頭鯨和座頭鯨），既有現(xiàn)存鯨類，也有已滅絕的鯨類，最古老的一塊鯨魚化石屬于一種已滅絕的喙鯨，其歷史可追溯至約530萬年前的上新世早期。另一塊化石則是一個新物種，新中文學(xué)名為蒂阿曼蒂那翼喙鯨。

大部分鯨魚化石存留有骨質(zhì)的喙部（即上頜），這些化石主要來自兩個物種：安氏中喙鯨和劍吻鯨。這兩個物種如今仍然棲息在印度洋，但團隊發(fā)現(xiàn)的這些化石距今可能已有100萬年。

鍶同位素定年數(shù)據(jù)顯示，這些鯨類化石最早可追溯至530萬年前，表明迪亞曼蒂納深淵數(shù)百萬年以來持續(xù)存在鯨落事件。

華盛頓特區(qū)史密森國家自然歷史博物館的化石海洋哺乳動物館長尼克·皮恩森表示，這一發(fā)現(xiàn)最讓人驚嘆的一點是，已滅絕物種與現(xiàn)存物種的化石遺骸重疊在一起，展示了喙鯨在地質(zhì)時間尺度上的不同生態(tài)，已滅絕物種與現(xiàn)存物種的化石遺骸重疊在一起。

另外，喙鯨本身就十分罕見，因此在同一地點發(fā)現(xiàn)如此多的喙鯨遺骸非常難得。戈弗雷表示，這些動物之所以能更好地保存下來，可能是因為它們的吻部骨骼非常堅固，其骨密度和礦物質(zhì)含量在現(xiàn)存脊椎動物中名列前茅。這意味著它們可以在很深的海底持續(xù)存在足夠長的時間，而不會被溶解或被食骨蠕蟲吞噬，然后它們會被鐵錳氧化物包裹，凝固并將骨頭包裹在一種天然的石棺中。

紅星新聞記者 卿瀅

編輯 鄧旆光

審核 馮玲玲