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海洋里最大的生物竟然不是鲸鱼

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发表于2015-1-22 10:14
来源: 果壳网
所属分类:自然
海洋动物里谁个头最大?一份新的报告也许会刷新你的知识。一支由科学家和本科生组成的研究团队搜集各方数据,分析计算了25种海洋动物的大小。该项目团队长达69页的研究报告近日在线发表在新兴同行评议期刊《PeerJ》上。他们不仅优化了海洋动物体积的精确计算方法,也厘清了人们长久以来的一些误解。

研究选取了那些块头常常被媒体夸大的海洋动物,并根据数据完善情况又增加了一些新的大个子。最后的“阵容”几乎囊括了各个门类里的大块头,不仅包括鲸类,鲨鱼,乌贼等等有口皆碑的海洋巨兽,还有管虫、水母、蚌类、节肢动物等“非主流”选手。

论文涉及的25种大型海洋动物的相对大小示意图。在每一排的动物之间都有同比例的一个人类潜水员供参照。图中未标出纪录头衔的物种依次是:小头睡鲨,最大的极地鲨类;灰六鳃鲨,最大的六鳃鲨;大王酸浆鱿,最重的头足类;海象,第三大的鳍脚类;甘氏巨螯蟹,腿展最长的节肢动物;翻车鱼,最重的硬骨鱼;巨型管虫,最大的环节动物;加勒比巨桶海绵,最大的多孔动物;棱皮龟,最大的龟鳖类;越前水母,最重的水母;大砗磲,最大的双壳类;澳大利亚香螺,现存最大的腹足类;巨型等足虫,最大的等足虫。图片来源:Matthew Maxwell and Pablo Alvarez Vinagre at StudioAM 查看原图

根据报告内容,海底体长最大的动物应该是狮鬃水母(Cyanea capillata),蓝鲸(Balaenoptera musculus)和抹香鲸(Physeter macrocephalus)紧随其后。而常被传为“最大头足动物”的大王酸浆鱿(Mesonychoteuthis hamiltoni)虽然重达495公斤,但其4.2米的体长比起12米的巨乌贼(Architeuthis dux)要逊色许多。

“大块头”的研究,岂止于大

文章的主要作者是美国北卡罗来纳州国家演化合成中心(National Evolutionary Synthesis Center)的助理主任克雷格·麦克莱恩(Craig McClain)。“几年前我就注意到,人们总是说巨乌贼有60英尺(注:约18.29米),长得惊人。”他在一项采访中说,“当我真正开始审视数据的时候,发现这个估计实际上很不真实。”

麦克莱恩介绍说,人们在19世纪发现了冲刷上岸的乌贼,并对其进行测量——当前风靡的描述大多来源于那些测量数据。但乌贼的肌肉纤维在死后会放松并伸长,这意味着当初测出的值会远大于实际。而麦克莱恩和同事的数据表明,在有科学验证的情况下,巨乌贼最长也不过12米。

为了调查尽可能多的物种,麦克莱恩邀请了研究生和本科生们一同参与,让他们选取自己最喜欢的海洋物种进行研究分析——最终将研究名单扩到了25个“大块头”的物种。“这个项目一部分在建立数据库,另一部分在调研历史:再三核对博物馆的标本,与科学家和收藏家对话,甚至在易趣(eBay)上搜标本,”麦克莱恩说。团队成员们需要联系各方渔场、海洋中心及各领域专家收集数据,无意间也搭出了一个既大又广的合作网络。

 “这是我第一次在这样好的合作氛围下做研究。”杜克大学的大三学生凯瑟琳·陈(Catherine Chen)说。她也是团队成员之一,参与研究了蓝鲸、抹香鲸和翻车鱼(Mola mola)。“我得以接触到国际捕鲸委员会(International Whaling Commission)的数据库,而这让我能够查询,处理两百余年来的捕鲸数据。”

除了线下的科研合作,麦克莱恩还建立了一个网站(“块头的故事”)向社交媒体们及时推广项目组的发现。小组成员们用通俗诙谐的语言及时发布最新的进展,讲述科学数据背后的故事和感想。此外,他们还会在推特上互动,并推送相关信息。

网站“块头的故事”用活泼的文字和图片向大众推广关于动物的知识。在介绍海象的页面,我们看到了这样一张有趣的图片。图片来源:storyofsize.com

不过,也有一些机构并不愿对课题组透露自己的数据。“有许多我们想回答的问题依旧无解,要么因为相关的研究不够,要么因为我们拿不到数据。”报告的作者之一梅根·鲍克(Meghan Balk)在采访说道。她是新墨西哥大学(University of New Mexico)的博士生,参与研究了南象海豹(Mirounga leonina)以及一些鲨鱼。在她看来,即使是同一个物种,不同个体的身型也会有很大的差别——这意味这相关数据越多越好。“我觉得这个论文能够开启收集、共享数据的相关讨论,从而更广地了解一个物种。”

尽管有这些挑战,麦克莱恩对于自己团队的成果还是十分欣慰的。他认为这些结果能够渐渐取代先前论文、渔业数据库以及教科书里的错误数据。同时,这也能为相关的生态学研究提供便利。

体型越大就越好吗?

大部分人对“大块头”的关注只是出于猎奇——这常常会让人忘记,更大可并不一定就着更好。“在人们看来最大的代表,往往并不是(该物种)最理想的体型。”鲍克说,“块头大意味着很多事情。在一个本就很大的物种里当最大的一头有多少益处呢?”

就拿人类来说吧。目前有记录的最高的人是出生于美国伊利诺伊州的罗伯特·瓦德罗(Robert Wadlow)——他有2.72米高,比姚明还高半截胳膊。他异常的身高是垂体增生所赐,而并发症及大块头带来的机体负担让他只活了22岁,至死都没有停止长高。

“大”的好处只有在特定的生活环境和习性下才会有意义——这项研究也进一步分析了这一点。比如,作为最大的双壳类动物,大砗磲(Tridacna gigas)壳长达到1.37米——它和光合细菌共生,比一般底栖动物们多一种营养来源,因而能够长得更大。类似的,以随口滤食小鱼虾为生的鲸鲨(Rhincodon typus)和蓝鲸(Balaenoptera musculus)体型越大,越不容易挨饿——有越大的个头,在寒冷的水域就越容易维持体温,要游到食物富集的水域也更容易。

体型和体重能影响一个个体新陈代谢的方方面面——总共需要消耗多少氧气,释放多少碳,又需要多少能量来维持运动和体温,不一而足。“弄清一头鲸鲨重10吨、15吨还是20吨,能让我们知道它每天要消耗多少个电灯泡的能量。”麦克莱恩说。这些数值的估计对生态学家们有重要意义。

参考文献:

McClain, Craig R., et al. "Sizing ocean giants: patterns of intraspecific size variation in marine megafauna." PeerJ 2 (2015): e715.
本文章关键字: 动物 科学 探索 研究 海洋动物

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