浮遊生物?什麼東西...

2021-02-15 動物視界Animal Insights

      海洋是地球生命誕生之地。億萬年來從未停止為地球輸送新鮮血液。現如今,科學家仍難以估算海洋中確切的物種數量,因為真的數不過來,還有太多未被發現(目前的說法是在17800到1百萬之間,數值缺口依舊很大)。海豚,鯊魚,章魚等明星般的動物家喻戶曉。海鮮更是時刻捕捉著吃貨們的胃生蠔扇貝龍蝦帝王蟹烤魚 @#¥%&%(:...

       然而,要理解海洋這個龐大,表面上單一卻十分複雜的系統,我們需要通過了解諸多並不那麼令人熟知的生物來深入認識海洋,以及它們會給人類乃至整個地球所帶來的影響。這其中,就一定要提到浮遊生物。可能稍微對自然海洋方面感興趣的朋友都有聽說過浮遊生物,但依然很少有人會真正了解這些不足為奇的小東西。殊不知,就是這些億萬個生活在各大洋的小生物,影響著地球環境的未來。

       如果你看過海綿寶寶,相信你肯定不會對這個經常製造麻煩的小傢伙感到陌生。沒錯他就是痞老闆!但你可能有所不知,痞老闆的原型其實就是浮遊生物。在英文原版動畫片中,他被直接稱作為Plankton,也就是浮遊生物。當然,他的外觀無法完全代表浮遊生物,因為它們的種類實在太多了。而且在現實中,浮遊生物可比痞老闆守規矩的多!水向哪裡流,它們就向哪裡去。

千奇百怪 

來源:National Geographic

      浮遊生物,顧名思義,指的是因為個體過於弱小, 完全無法在海水急流中掌握自己的活動,只能被動跟隨洋流活動的小型水生生物。

其英文名 Plankton,也是由德國科學家Viktor Hensen

源於希臘語中表示漂流或漂浮的詞衍生而來。

       浮遊生物的範疇其實比較廣。多數情況下,浮遊生物小到微米,只能在顯微鏡下觀察到。但也不乏例外。比如,水母也算是浮遊生物,只是和我們一般理解的浮遊生物顯得略有衝突。凡是滿足「隨波逐流」條件,不管是蝦蟹蟲子微藻,甚至是一些真菌Mykoplankton或者病毒Virioplankton都可以歸類於浮遊生物。學術界內一般提到浮遊生物,主要討論的是遊植物Phytoplankton浮遊動物Zooplankton這兩大最主要的種群。

圖上:部分浮遊植物樣本;多為單細胞微藻,如甲藻(diinoflagellete),硅藻(diatom)等;來源:IGB Berlin

下:深海採集的部分浮遊生物樣本,可見不僅有蝦,蟹,螺,水母,還有幼年烏賊;來源:Katsumi Tsukamoto

雖然小到微米,浮遊植物卻有龐大的種群。上圖為NASA於2009年10月25日拍攝到的紐西蘭海岸的浮遊植物衛星圖。淺藍色油畫狀的紋路即是浮遊植物。大規模的浮遊植物與海洋環境息息相關,本文暫不做討論

       大自然一貫遵循自己的原則。無一例外,浮遊植物作為生產者,通過光合作用不斷生長,是作為消費者的浮遊動物的主要食物來源。而作為眾多海洋生物盤中餐的浮遊動物不斷繁殖,源源不斷地為海洋提供能量。可以說,浮遊動植物是海洋生物鏈的第一環,是任何大魚吃小魚的基礎。如果浮遊動植物數量下降,那麼將影響數千萬物種的生存。

浮遊生物在生物鏈中的作用

C圖縱軸代表種群數量,橫軸代表體型

來源:維基百科詞條

      浮遊生物種類眾多。藍鯨喜歡吃的磷蝦(Krill)就是很具代表性的一種浮遊生物。雖然名字帶有「蝦」字,但磷蝦並不是蝦。體型由0.16到6公分不等,成體也僅有2克重。它們單獨隸屬於甲殼綱的磷蝦目,成群結隊隨著洋流飄動,「隨波逐流」,是典型的浮遊動物。

       在南極,磷蝦是鬚鯨類,眾多魚類,企鵝甚至其他鳥類的獵物。目前全世界共發現85種磷蝦。在全世界,從溫暖的熱帶海域帶寒冷的極地都有它們的身影。據估計,單是最有名的南極磷蝦(Antarctic Krill),全世界就有將近5億噸(注意,一隻南極磷蝦最大也就2克重!!)。如此龐大的數量來供應自然的周期運轉。磷蝦大量吞食水中的微藻以及冰藻維生。(前文提到,浮遊植物作為生產者,光合作用吸收二氧化碳。像磷蝦一樣的浮遊動物則以浮遊植物為食。)與蝦不同,大部分磷蝦都是濾食性,即利用自己密集的胸肢,形成一張過濾網,從而捕捉在水中漂浮的浮遊植物。

橘色圈內的就是胸肢(Thoracopod)

可以看到每一隻上都有絨毛,起到過濾作用

       對於人類,磷蝦擁有極高的商業價值。磷蝦本身富含優質蛋白質以及Omega-3脂肪酸以及DHA。做成的磷蝦油,雖然成分和魚油類似,但因為營養物質活性更高從而更受到人們的青睞,被廣泛用作於保健品,食品甚至是動物飼料。因此,數十年間磷蝦(主要是南極磷蝦)一直被人類大量捕撈。

       因此,近年來,越來越多的科學家開始關注南極磷蝦的數量。儘管短時間內還沒有明顯證據表明,人為捕撈不會對全球近5億噸的磷蝦數量產生影響,但許多研究表明,在過去40年間,磷蝦數量已經降低了近80%。加上全球氣候變暖使磷蝦在幼年期無法適應變化的水溫,部分南極地區磷蝦數量有可能在現有基礎上繼續下降40%。這將會對整個海洋生物鏈造成巨大影響。

眾多物種將繼中小型魚類數量驟降後再度面臨食物短缺的危機。相關環保組織也指出,在南極的磷蝦捕撈活動已經對企鵝與鯨魚的棲息地造成威脅。磷蝦在生物鏈中的重要性無法忽視。

南極生物鏈與磷蝦(建議放大觀看)

來源:PEW國際信託

      更重要的是,磷蝦是南極地區碳循環的關鍵一環。(磷蝦在蛻殼和排洩的過程中會釋放像氨,氮以及磷在海洋中重要的的物質,本文不展開討論。)在這個過程中,磷蝦通過排洩,將肚子裡的浮遊植物留下的碳沉積到海底。而以磷蝦為食的動物,在吃完大量磷蝦後,其攜帶的碳會在這些動物體內長時間沉積,直到動物死亡沉積到海底被深海食腐動物消化。億萬隻淡紅色的小磷蝦成群結隊,在冰川覆蓋的海水中遊蕩,每年能夠儲存近230萬噸碳至海底,相當於350萬輛車一年排放碳的量。

       因此,如果磷蝦數量大幅度下降,勢必會減緩自然界的碳循環,從而加快氣候變暖。造成南極冰川融化,海平面上升等一系列連鎖反應。

磷蝦排洩出氨,鐵,有機氮,有機磷,更重要的是,有機碳(顆粒和溶解狀);來源:維基百科

2010至2014年全球各國磷蝦捕撈數據;來源:CCAMLR

從上至下國家分別是智利,中國,日本,韓國,挪威,波蘭,俄羅斯及烏克蘭;單位為噸

       目前,磷蝦仍是國際漁業市場炙手可熱的對象。2014年,多個國家總計共捕撈磷蝦約294145噸。挪威,韓國和中國是最大的三個捕撈國,其中挪威捕撈超過總量的50%。儘管相比較於估算的500萬噸的磷蝦總量,現在的捕撈量還沒有證明對磷蝦數量產生重要影響。

      但是在當下全球自然生態受衝擊的大環境下,磷蝦的前景並不明朗,且仍需大量考察研究。2018年,在多方的努力下,世界5大磷蝦捕撈巨頭,包括我國的中國水產有限公司聯合宣布自2020年永久停止在南極半島「生態敏感」海域內捕撈磷蝦。各方退出在南極48號海區敏感地帶(約佔有總捕撈量58%)的一切捕撈活動。

各方劃定的禁捕區域;來源:綠色和平Green Peace

(GP是近年來一直致力於磷蝦保護以及極地環境的一個國際組織)

我國最新南極磷蝦捕撈加工船「深藍」號;來源:上觀新聞

       在深藍色海洋的每個角落,都有像磷蝦這樣的浮遊生物每天過著自己平淡卻不平凡的生活。它們有的享受著陽光的沐浴,有的每天在海浪中流浪,無盡探索著。沒有這些表面微不足道的小生物,海洋也不會如此充滿生機。人們也無法享盡寶貴的資源。自然界中,生物沒有貴賤之分,而各司其職,永遠有存在的意義。也願更多人領略其中的奧秘,了解這些默默無聞的小生物。

■ 常駐北京,一位對世界一竅不通,但熱愛探索的愣頭青

文字&排版:Antti Weich

圖文翻譯:Emma Hui

參考:

魚油 v.s.磷蝦油,哪個好?

https://zhuanlan.zhihu.com/p/25780437

保護南極磷蝦

https://www.pewtrusts.org/zh/research-and-analysis/fact-sheets/2014/10/protecting-antarctic-krill

 

南極將成立首個磷蝦禁漁區  中外對話海洋

https://chinadialogueocean.net/3891-krill-fishers-agree-to-partial-ban-in-antarctic/?lang=zh-hans

 

Krill National Geographic

https://www.nationalgeographic.com/animals/invertebrates/group/krill/

 

Krill companies limit Antarctic fishing BBC

https://www.bbc.com/news/science-environment-44771943

 

What are Planktons NOAA

https://oceanservice.noaa.gov/facts/plankton.html

 

Plankton: Small Organisms with a Big Role in the Ocean

https://oceanconservancy.org/blog/2019/08/09/plankton-small-organism-big-role/?ea.tracking.id=18HPXWJBXX&gclid=Cj0KCQjw0rr4BRCtARIsAB0_48OOsPeuwHo-Qp6rMww5TrDEYquuZ21TAXgO8i33UliFujs5bMDZqlUaAvCXEALw_wcB 

Ocean Science: The power of plankton

https://www.nature.com/articles/483S17a 

Krill fishing poses serious threat to Antarctic ecosystem, report warns Guardian

https://www.theguardian.com/environment/2018/mar/13/krill-fishing-poses-serious-threat-to-antarctic-ecosystem-report-warns

 

Decline in krill threatens Antarctic wildlife, from whales to penguins Guardian

 

https://www.theguardian.com/environment/2018/feb/14/decline-in-krill-threatens-antarctic-wildlife-from-whales-to-penguins

Krill – biology, ecology and fishing CCAMLR

https://www.ccamlr.org/en/fisheries/krill-–-biology-ecology-and-fishing

 

Evidence for a decline in the population density of Antarctic krill Euphausia superba Dana, 1850 still stands. A comment on Cox et al  Oxford Academic

https://academic.oup.com/jcb/article/39/3/316/5479444

 

Krill Paradox: More Whales, More Plankton, More Krill, More Fish.

 

stopkillingwhales.com/the-krill-paradox.html

Long-term observations from Antarctica demonstrate that mismatched scales of fisheries management and predator-prey interaction lead to erroneous conclusions about precaution Nature

https://www.nature.com/articles/s41598-020-59223-9

 

Is the fishing industry leaving enough food for Antarctica’s top predators? Science

https://www.sciencemag.org/news/2019/01/fishing-industry-leaving-enough-food-antarcticas-top-predators

相關焦點

  • 水母,最大的浮遊生物,美味的海蜇
    我卻從來沒有關注過,它們屬於什麼。水母是魚、是哺乳還是兩棲動物?我沒想過。原來,它與上述幾種都沒關係。它屬於浮遊生物。沒看錯,是浮遊生物,世界上最大的浮遊生物。為什麼?因為最大水母的「傘蓋」,其直徑能達到兩米。什麼概念?比一個正常男人雙臂展開還要大。還不止,最大的水母,身體長度是成人的兩倍!說水母或許大家不熟悉。
  • 閱讀|浮遊原生生物功能類型
    doi: 10.1016/j.protis.2016.01.003傳統上把浮遊原生生物分為浮遊植物(phytoplankton)和微型浮遊動物(microzooplankton)(筆者按:浮遊植物大多數為單細胞原生生物,但浮遊動物不一定為原生生物--單細胞,比如水蚤、箭蟲這些常見的浮遊動物是相對大且複雜的浮遊動物,因此此處強調了微型浮遊動物),然而隨著認識的增加,
  • 水生浮遊生物對魚類和水環境的作用與影響
    水生浮遊生物主要包括浮遊植物、浮遊動物兩大類,對水中生物以及水的物理、化學構成及變化有著舉足輕重的作用。浮遊植物浮遊植物種類很多,主要有藍藻、隱藻、甲藻、金藻、黃藻、硅藻、裸藻和綠藻等。浮遊植物是鰱魚的天然餌料。
  • 什邡八角水庫驚現白色浮遊生物 疑似國家一級保護動物「桃花水母」
    四川新聞網消息( 張曉玲 張世浩 記者 周鴻)近日,什邡八角水庫管理中心工作人員在進行日常湖面管理時,驚奇發現水中出現了大量白色浮遊生物,疑似素有「水中大熊貓」之稱的國家一級保護動物——桃花水母。日前,記者來到八角水庫,該水庫管理中心工作人員周佑翔向記者展示了他手中玻璃瓶裡裝著的幾隻身薄如蟬翼且透明的浮遊生物。作為水庫的管理人員,周佑翔和同事需要每天巡查水庫湖面環境,而這些浮遊生物就是他們在水庫的冰川湖中發現的。周佑翔告訴記者,7月9日,他準備用皮划艇對庫尾的垃圾進行清理時,發現湖裡有許多浮遊生物。
  • 水中最漂亮的浮遊生物,內在卻有毒,你知道是什麼嗎
    今天我們來聊一聊水中最漂亮的浮遊生物——水母。水母是一種非常漂亮的水生生物,外形看起來就像一把透明的傘,大水母的傘狀體直徑可達2米。傘狀體的邊緣還長著一些須狀的觸手,這些觸手最長的可達二三十米。水母的身體的主要成分是水。
  • 顯微鏡下的「海底世界」:膠州灣浮遊植物生物多樣性水平明顯提升
    半島全媒體記者 李紅梅記者從青島市生態環境局獲悉,膠州灣海洋生物多樣性監測結果顯示:2020年,膠州灣區域生物多樣性、物種豐富度、均勻度處於較好的水平,浮遊植物群落結構穩定性較往年明顯提升,浮遊動物及大型底棲生物群落結構穩定性及生物多樣性持續保持良好。
  • 加州海岸上演「藍色海浪」,生物學家:浮遊生物
    當水中浮遊植物的數量顯著增加時,就會發生赤潮。這通常會使海洋變成紅色,但有時當浮遊生物受到幹擾時,它們會發出生物螢光。然而,這種情況並不總是發生,但以前在加州也曾發生過。生物學家對此也做出了解釋,在加州發生的發光水華是由一種特殊的浮遊植物引起的,這種浮遊植物被稱為多線舌藻,過去幾周發生在加州海岸的赤潮是有記錄以來規模最大的一次,赤潮非常大,從南部的阿卡普爾科一直延伸到北部的洛杉磯。但現在,這束光開始消散,表明海洋開始恢復正常。
  • 倒時差什麼的,浮遊生物也頭痛得很呢……
    考慮到這並不是每天都會發生的場景,請由我先解釋一下「小恐龍」是什麼,然後再說說它不肯發光和進入夏令時的人們感到暈頭轉向之間有什麼關係。(提示:這並不只是缺覺造成的。)如果你想不起來初中生物課的內容,這裡重播一下:雙鞭毛蟲是一類通常居住在海洋裡的單細胞生物,屬於海洋浮遊生物。人們常在清洗水族箱內壁時發現它們(這種通常叫做「啡苔」),或是在海灣泛舟駛過一片螢光時遇見它們。活在我塑料恐龍裡的就是後面這種。稍稍搖動它們一下,這些原本透明的生物就會變成黑暗中螢光點點的玻璃雪景球。
  • 浮遊動物與水產養殖:不能多也不能少,才能保障水生態系統的生物平衡!
    水體中的浮遊生物,此處注意的是"浮遊"兩字的含義,它是指水中自身很微小、浮遊力很弱的一類微型生物,浮遊生物主要有兩大類:浮遊植物和浮遊動物人們對浮遊植物的認識很強,水中各種藻類也是浮遊植物,在水中多由水色來表達是什麼浮遊植物,水色是我們常見而又特別的謹慎看待它,藻類與水色相關聯,是什麼藻類它就顯示出什麼顏色來,有些不利的藻類(比如藍藻)我們可以通過水色的觀察來"預警"。
  • 肉眼看不見的水中世界,顯微攝影揭秘西湖浮遊生物
    杭州西湖的水,承載著故事無數,然而除了研究人員,很少有人觀察和拍攝過湖水中微小的浮遊生物。我們的拍攝團隊接受挑戰,本篇報導將通過高精度的顯微攝影,傾力展現西湖水中微小生命的精彩。中國的淡水湖泊中,浮遊生物幾乎無處不在,它們是維繫水生生態系統穩定的重要因素。我們選取杭州西湖為採樣點,並將取來的水樣離心濃縮。
  • 「海上墳地」:透明度高達72米,也沒浮遊生物,為何船不敢靠近?
    在這片海域中沒有什麼浮遊動物等天然的優質條件使得其甚至可以稱得上是漁民和遊客去往的一個天堂,可惜這片海域不僅僅不包容浮遊動物,甚至沒有什麼生物可以安全靠近,一旦違背選擇靠近,那麼就註定永遠留在這片海域,命喪黃泉。
  • 繪製全球浮遊植物分布圖
    蘇黎世聯邦理工學院研究人員首次繪製了世界海洋浮遊植物的分布圖,並調查了影響這種分布的環境因素。他們得出的結論是,浮遊生物多樣性只是部分地與以前關於赤道和兩極之間海洋生物多樣性的理論相一致。世界海洋中大約有10000到20000種不同的物種,浮遊植物的多樣性極其豐富。
  • 海藻專題 - 綠色浮遊植物
    他們是無處不在、快速成長、可以忍受各種各樣的水參數、會產生難聞的物質來抵禦食藻生物的啃食、可以窒息珊瑚和其他無脊椎動物。他們也傾向於通過捕捉細絲中的顆粒狀有機物質,利用這一物質的分解產物來促進自身的增殖。
  • 歐洲衛星拍下面積大如愛爾蘭的浮遊生物群
    浮遊生物漂向愛爾蘭據英國《每日電訊報》8月13日報導,歐洲航天局當天公布了5月份衛星拍下的巨大的海洋浮遊生物群照片。衛星照片顯示,一片面積大如愛爾蘭的鐵藍色浮遊生物群正向愛爾蘭漂去。雖然單個的浮遊生物很微小,但如果它們聚集在一起,面積也相當驚人。科學家說浮遊生物對於地球的健康意義重大,因為它和大陸上的植物一樣能從大氣中除去同樣多的二氧化碳,同時,它們也是海洋生物食物鏈的基礎。上個月,英國政府警告稱,氣候變化將導致英國海域水溫上升、海平面升高、海鳥繁殖數量下降。
  • 歐洲衛星拍下巨大浮遊生物群漂向愛爾蘭
    據英國《每日電訊報》8月13日報導,歐洲航天局當天公布了5月份衛星拍下的巨大的海洋浮遊生物群照片。衛星照片顯示,一片面積大如愛爾蘭的鐵藍色浮遊生物群正向愛爾蘭漂去。它的面積如此巨大,幾百英裡高處的衛星很容易就能分辨出來。航天局的科學家說,照片與「法國印象派畫家莫奈的風格很類似」。
  • 發育階段中,浮遊動物是適合的餌料
    導語:發育階段中,浮遊動物是適合的餌料苗種生產用的餌料臂尾輪蟲和雙殼類的幼體,是目前海產魚苗種生產廣泛使用的初期餌料。雙殼類的幼體比臂尾輪蟲小,所以用於少數魚類的剛孵化的仔魚。在此後的發育階段中,浮遊動物是適合的餌料,其中以海產橈足類為最佳,可是,它不能像臂尾輪蟲那樣高密度地大量培養。因此,用滷蟲的孵化幼蟲和淡水產的蛋狀澈(Daphnia,Mcina類)代替它。猛水蚤是底棲匍匐性的,與臂尾輪蟲比較,能夠低密度培養,最近已作為餌料使用。
  • 深海最深處有什麼可怕的東西?
    但深海的可怕在於其環境本身,並沒有什麼可怕的生物,超深淵的海溝裡其環境已經可怕到罕有生物能生存的地步了。深海的可怕之三是無光水深200米以內的海洋上層,光線比較充足,浮遊植物和藻類可以進行光合作用,這裡各種生物非常繁盛。200-1000米的海洋中層尚能透過一些光,但已經不足以支持光合作用了,這個水層的很多魚類長出了一雙大眼睛,貪婪的捕捉一切光線。1000米以下的深海,生物發光是唯一光源,鮟鱇魚就以頭上頂著個燈籠聞名。
  • 浮遊生物界中的「龐然大物」,尾巴很長...
    微信掃一掃,我知道了 據National Geographic報導,一種甲殼類動物——「帶刺水蚤」正在入侵湖泊並吃浮遊生物
  • 碳循環是什麼意思?每種生物都是海洋碳循環的一環,保證生態穩定
    大量存在於海水中的浮遊植物會在吸收了二氧化碳之後,將碳元素轉化為更複雜的有機物。與此同時,那些被稱為「自泳生物」的、更引人注目的大小動物也是參與碳循環,保證生態穩定的不可缺少的成員。浮遊植物中的碳元素會被浮遊動物吃掉,然後那些可以自主遊泳的生物還會來吃浮遊動物。
  • 中科院生態中心揭示水體汙染驅動浮遊群落空間分布格局形成機制
    中科院生態中心揭示水體汙染驅動浮遊群落空間分布格局形成機制