2023年6月12日 星期一

鯨彩一生的海洋巨人─藍鯨

 

藍鯨體態流線瘦長,體背淺藍,短背鰭,屬於鬚鯨的物種(海生館影像資料庫)


文、圖 |  海生館科學教育組 陳勇輝


藍鯨(Balaenoptera musculus)的身軀瘦長,背部是青灰色,腹部則是淺灰白色。其學名裡的「Balaenoptera」為鬚鯨,而「musculus」意指強壯,英文名稱「blue whale」則源自於挪威語「blåhval」,挪威科學家耶奧格·薩爾斯(Georg Ossian Sars1874年採用為俗名,並沿用至今。

藍鯨是現代體形最為龐大的物種 (韓國國家水族館藍鯨真實比例圖)

鯨「威」遠播  無與倫比

藍鯨是由古齒鯨成功演化成巨大鬚鯨的典範,最早的化石為距今150萬年前的更新世紀。目前全球確定有四個亞種:在北大西洋、東北北太平洋和中、西太平洋的北方藍鯨(B. m. musculus);出現在南極的南極藍鯨(B. m. intermedia);以印度洋至南太平洋為棲息地的侏儒藍鯨(B. m. brevicauda);以印度洋西北部為主要活動範圍的北印度洋藍鯨(B. m. indica)。

藍鯨是現今海洋中最大的海洋哺乳類動物,同時也是當今地球最大的動物,成年的藍鯨身長介於2430公尺之間,大約是四輛大型遊覽車頭尾銜接的長度;重約170200噸相當於125頭水牛。牠的心臟重量與一輛小客車相近,舌頭是接近一頭成年大象的重量。

藍鯨是地球上叫聲最響亮的動物之一,牠們所發出的一系列脈衝聲和呻吟聲可傳達到1,000英里之遠。這些聲音可幫助藍鯨家族成員相互定位甚至找尋伴侶。除了發聲溝通之外,藍鯨還使用肢體語言進行交流,如以尾巴拍擊水面。

藍鯨是鯨豚演化史中體型巨大化成功的典範(本館鯨魚演化圖)


鯨口大開 千萬磷蝦下肚

這些身軀龐大的優雅游泳者,扮演著維護海洋生態系統裡不可或缺的角色。藍鯨沒有牙齒,其體型雖然巨大,但卻以體型微小、平均體長只有6公分以下的磷蝦為主食,牠們嘴巴的上顎有一排由角蛋白構成、像鬍鬚一般的「鯨鬚板」,其結構與人類的頭髮和指甲相似。當鯨魚將巨量的海水和磷蝦一起吞入口中後,就會利用舌頭將海水從鯨鬚板中推擠過濾出去,磷蝦則會被困在鯨鬚上,並被藍鯨吞下。

藍鯨會依食物的密度高低採取不同的攝食策略,當食物團密度高時,藍鯨會以一口吞(gulp)的方式將食物團吞下。在確定目標食物的位置後,藍鯨會主動游向目標,在攝食前藍鯨會先旋轉身體,再張口吞食,最後再回到正常的姿勢。若食物四處分散,藍鯨就會採取被動的方式,設下一個開口陷阱(trap),透過壓力差讓食物隨著水流流入口中,減低自身能量的消耗。這種捕食策略效率極高,使藍鯨能以不費吹灰之力就獲取大量的食物。據估計藍鯨一天可以吃掉614噸磷蝦,牠的胃一次可以容納約2,200磅的磷蝦,夏季每天可以消耗多達9,000磅左右、大約4,000萬隻磷蝦,封牠為「海洋大胃王」可說是當之無愧。


藍鯨過濾磷蝦,且排出糞便滋養生態系是維護海洋生態生生不息的生物泵,以糞便滋養生態系示意圖(李雅萍 繪)

巨身鯨寶 成長神速

依照性別與活動區域的不同,藍鯨通常會在810歲之後達到性成熟,根據資料顯示雄藍鯨的性器官長達3公尺,稱霸動物界。然而當前藍鯨數量稀少加上個性害羞,至今仍沒有人親眼目睹藍鯨求偶交配的情況,只有看過母藍鯨持續不斷地冒出一連串的泡泡,拒絕雄性的追求。目前也有發現過雌藍鯨與雄長鬚鯨的雜交種。

母鯨受孕後1012個月就會產下一頭體長介於6.57.3公尺之間,重量達2,700公斤左右的幼鯨(calve),幼鯨出生時會在母鯨的協助下,上浮到水面吸取生命中的第一口氣。幼鯨由母鯨照顧六至七個月之後就可獨立生活。由於幼鯨吸食含有3050%脂肪的母乳,每天可增重約100113公斤,是動物界幼體成長最快的物種,出生六個月的幼鯨已經長到體長1516公尺,為剛出生體長的兩倍多。

滋養生態 減緩暖化

科學家發現體形龐大的鯨魚,能從大氣中捕獲大量的碳,每條鯨魚平均約可以保存33噸的二氧化碳,而一顆樹一年僅能吸收約1220公斤左右的二氧化碳。

藍鯨排放的橘紅色糞便是含有高鐵量的營養鹽,而鐵是促進藻類進行光合作用的重要微量元素。因此,藍鯨的糞便不僅可以滋養營養鹽貧瘠的水域,還能促進浮游植物行光合作用,並將二氧化碳轉化成有機碳,幫助減少大氣中過量的二氧化碳,間接達到緩解全球暖化的趨勢。浮游植物透過光合作用將溶於水中的二氧化碳轉換成碳水化合物,並產生相當於大氣中50%的氧氣量,相當於1.7兆棵樹或是四個亞馬遜森林,據估計每年平均可捕獲約370億公噸的二氧化碳,浮游植物越多就能從大氣中捕獲碳的數量就越多。

跨區遷移 維護生態平衡

儘管藍鯨體型巨大,但牠們仍能以每小時平均5英里以上的速度在海洋中游弋,在受到驚嚇時,藍鯨的游速甚至可提升到每小時20英里以上,其爆發力令人讚嘆。

隨著季節的變化,藍鯨洄游於南北極地與溫熱帶海域之間。一般來說,牠們在夏季時會前往南冰洋或北極海域覓食,冬季則會洄游至赤道附近的溫熱帶水域產子撫幼,由於藍鯨的鯨糞含有豐富的鐵、氮、磷等營養鹽,因此這對營養鹽貧脊的溫熱帶水域尤其重要,其糞便能促進當地水域的基礎生產力。雖然在極地水域,藍鯨攝食量龐大,但亦排出相對巨量的鯨糞、尿,透過食物鏈回饋在地的浮游生物,使其產生足夠的數量。因為鯨糞而誕生的浮游生物,不僅超過藍鯨吃下的量,連企鵝和魚類等生物都能一飽口福。

此外,在水深200公尺之內的透光層(euphotic Zone ,鯨魚來回下潛上浮的垂直洄游的覓食行為,宛如幫浦(泵)一般,加速能量與物質在深淺水層之間的傳輸,亦有利於維持生態的動態平衡,此行為又被稱為「鯨魚幫浦」(whale Pump)。



沉落在深海的大型鯨屍是推動深海生態系演化的原動力,鯨屍首先會被腐食者如六鰓鯊魚咬食,螃蟹與食骨蟲等機會者啃食之後,最終會被細菌分解殆盡(圖中由左至右為鯨落的四個階段)。(李雅萍 繪)


生物多樣性與演化的驅動力

深海屬於極端環境,食物與能量都仰賴淺水生態區的供給,其中最大的貢獻來自於大型鯨魚死亡之後,逐漸沉降至深海海底。無論是在遷移路線途中、極地覓食區或是亞熱帶的哺幼區域,在曾有鯨魚足跡、水深超過1,000公尺以上的海底,都可以發現大型鯨魚的骨骸,可說是深海裡最大的食物與能量的來源。

鯨魚死後,其屍體沉降於海底的過程稱為鯨落(whale fall),沉入深海的大型種類鯨魚的屍體,宛如一個小島,西方人也有人稱之為鯨屍島(whale island)。這是鯨魚留給大海最後的溫柔,從開始沉降至屍骨完全消失,大約需要50100年之久,這段期間可吸引許多不同的物種來覓食。首先是體型碩大的腐食生物如睡鯊、盲鰻或六鰓鯊,率先享用富含脂肪的肌肉;其次為撿食碎肉的機會主義者如章魚、多毛類或如大王巨足蟲等會開始啃食殘骨餘肉;骸骨本身亦是許多底棲生物喜好的固著點;隨之而來的就是其他中小型的掠食者,有些物種如噬骨殭屍蟲(bone-eating zombie worm)會固著在骨骸上,並侵入骨骼中攝食骨髓作為食物;隨著骨骸的崩解,最後由厭氧菌接手,進一步將剩餘的骨頭分解,直到整付骨骸消失為止。

科學家普遍認為在深海海底的大型鯨屍,不僅能將碳封存將近數百年之久,更是促進深海生物多樣性推動生物演化的動力。無論是在太平洋或大西洋發現的相隔上千公里之遙的鯨屍島上的物種組成,彼此之間都相當類似,而且與深海熱泉生態系的社群組成相近,遍布全世界的海底熱泉生態系之間的交流,鯨屍島似乎扮演一個中繼站的角色。

藍鯨從出生開始即以龐大身軀的優勢,擔任巨大消費者與灌溉者的雙重角色,推動海洋生態系食物網能量與物質的傳輸,以優雅的高貴姿態往來極地冰洋與溫暖海域之間,帶動跨區域的生態交流,即使死亡之後的軀體仍是促進極端冰冷漆黑的深海海底生態系演進的巨大動力。


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