【最大的鲸鱼】世界上最大的鲸的食量比以前想象的多3倍，在世界生态系统中的作用被低估了。

史密森国家历史博物馆海洋哺乳动物化石馆馆长Nicholas Pyenson合著的一项新研究表明，世界上最大的鲸的食量被低估了。11月3日发表在《自然》杂志上的这项研究表明，蓝鲸、须鲸、座头鲸等巨型须鲸每年平均吃的食物比科学家们预计的多3倍。由于低估了这些鲸鱼的食量，科学家们以前可能也低估了这些大型海洋动物对海洋健康和生产力的重要性。

鲸鱼的食量很大，鲸鱼的排泄物是公海营养物质的重要来源。排出排泄物，鲸鱼帮助重要营养物质漂浮在水面附近。在那里可以促进吸收碳的浮游植物的繁殖。这些浮游植物构成海洋食品网的基础。如果没有鲸鱼，这些营养物质很容易沉到海底，这可能会限制海洋部分地区的生产力，也可能限制海洋生态系统吸收全球变暖二氧化碳的能力。

这些发现出现在地球面临全球气候变化和生物多样性丧失等相互关联的危机的关键时刻。随着地球变暖，海洋吸收了更多的热量，变得更加酸性，威胁到鲸鱼所需食物来源的生存。许多种类的须鲸也没有从20世纪的工业捕鲸中恢复过来，只剩下捕鲸前种群规模的一小部分。(阿尔伯特爱因斯坦，《北方探索》)。

Pyenson说：“如果我们将鲸群恢复到20世纪初捕鲸之前的水平，海洋生态系统将恢复失去的大量功能。”“这一好处可能需要几十年的时间，但这是迄今为止对我们星球上大鲸巨大作用的最明确的解释。”

令人惊讶的是，当涉及世界上最大的鲸鱼时，一些基本的生物学问题仍然没有得到解决。海洋生态学家和斯坦福大学博士后Matthew Savoca是Pyenson的合作者之一，也是这项研究的主要作者。他意识到巨大的过滤式须鲸每天吃多少，面临着剩下的谜团之一。

Savoca说，他在过去的研究中遇到的最佳估计是根据相关物种的一些实际测量结果得出的推测。Savoca、Pyenson和一个科学家小组使用了2010年至2019年在大西洋、太平洋和南大洋收集的7种鲸鱼的321个数据。

据Savoca称，每个标签都像小型智能手机一样被吸在鲸鱼背上，如照相机、麦克风、GPS和装有跟踪运动的加速度计。这个标签可以追踪鲸鱼在三维空间中的运动，使研究小组能够找到从事喂鲸行为的频率的线索。

这组数据还包括7种鲸鱼105只无人机的照片，用于测量各自的长度。然后，使用每种动物的长度，可以准确估计身体质量和每顿饭过滤一次的量。最后，参与近十年数据收集工作的队员们使用装有回声探测器的小船在鲸鱼吃的地方进行了比赛。回声探测器利用声波探测和测量磷虾和其他猎物物种的大小和密度。这个阶段是研究小组估算鲸鱼可以消费的食物量的重要经验基础。

这三个证据——鲸的进食频率、它们进食时可以消耗的食物数量、可以使用多少食物——研究人员可以最准确地估计到目前为止对这些巨大的哺乳动物每天和每年的进食量。

例如，这项研究发现，成年北太平洋东部蓝鲸在觅食季节每天可以消耗16吨磷虾，北京大学西洋露脊鲸每天吃约5吨小浮游生物，活鲸每天吃约6吨小浮游生物。

为了在更大的生态系统中量化这些新估计的意义，2008年的一项研究表明，所有被称为加州洋流生态系统的鲸鱼每年需要大约200万吨的鱼、磷虾、浮游生物和鱿鱼。新的结果表明，生活在加州洋流生态系统中的蓝鲸、须鲸和座头鲸每年需要200多万吨食物。

为了证明鲸鱼吃更多的食物如何增加回收重要营养物质的能力，研究人员计算了所有这些额外鲸鱼作为粪便再循环的铁量。海洋很多地方溶解的铁是有限的营养物质。也就是说，水中可能有很多其他重要营养物质，如氮和磷，但铁缺乏会阻止潜在浮游植物的繁殖。(约翰f肯尼迪，美国电视剧，季节名言)鲸鱼吃得太多，最终摄入和排出大量铁。以前的研究表明，鲸鱼排泄物中的铁含量约为南极洲海水中铁量的1000万倍，鲸鱼呼吸空气，因此经常在海平面附近排便。就是浮游植物需要营养来帮助光合作用的地方。过去在鲸鱼粪便中测定铁的平均浓度后，研究人员计算出南大洋的鲸鱼每年都很大。

这些令人惊讶的发现导致研究人员调查他们的结果可能告诉他们在20世纪工业捕鲸屠杀200万至300万头鲸鱼之前的海洋生态系统。根据捕鲸业在南大洋南极洲周围水域杀死动物的记录，研究人员利用现有的对该地区曾经生活的鲸鱼数量的估计，结合他们的新结果，估计这些动物可能吃了多少。

根据分析，在20世纪初，南大洋的小须鲸、座头鲸、长须鲸和蓝鲸每年消耗大约4.3亿吨磷虾。这个总量是今天整个南大洋磷虾数量的两倍，是全球所有人类野生捕捞渔业总产量的两倍多。就鲸鱼作为营养物质回收者的作用而言，研究人员计算出，在20世纪捕鲸活动造成损失之前，鲸鱼种群产生了大量的排泄物，其中含有12000吨的铁，是目前鲸鱼在南大洋回收量的10倍。

这些计算表明，当有更多的鲸鱼在进食磷虾时，一定有更多的磷虾供它们食用。Savoca说，在失去这么多最大的捕食者之后，磷虾数量的下降被研究人员称为磷虾悖论，磷虾数量的下降在捕鲸活动特别激烈的地区最为明显，例如南大洋和南美洲东南的大西洋之间的斯科特海。

“这种下降是没有道理的，直到你考虑到鲸鱼在充当移动的磷虾加工厂，”Savoca说。“这些是像波音737一样大小的动物，在远离陆地的地方进食和排便，而这个系统在许多地方是铁限制的。这些鲸鱼在开放的南大洋中播种生产力，一旦鲸鱼离开，就很少有机会回收这种肥料。”

该论文认为，恢复鲸鱼的数量也可以恢复失去的海洋生产力，并因此提高浮游植物吸收的二氧化碳量--这些浮游植物被磷虾吃掉了。研究小组估计，20世纪初捕鲸前的数量所提供的营养循环服务可能会促使南大洋的海洋生产力大约增加11%，并减少至少2.15亿吨的碳，在重建过程中被海洋生态系统和生物体吸收和储存。这些减碳的好处也有可能会逐年累积。

“我们的结果表明，鲸鱼对全球生产力和碳清除的贡献，就规模而言，可能与整个大陆的森林生态系统相当，”Pyenson说。“这个系统仍然存在，帮助鲸鱼恢复可以恢复失去的生态系统功能，并提供一个自然气候解决方案。”

Pyenson说，他、Savoca和其他人正在思考，如果研究小组对他们的估计不那么保守，那么鲸鱼的影响可能是什么，以及一个潜在的研究方向，即比较相对较新的大型哺乳动物在海洋中的损失和在陆地上的损失，如美国野牛。尽管Savoca在斯坦福大学工作，但他今年秋天将继续在史密森尼博物馆工作，从其广泛的须鲸收藏中收集样本。