親歷鯨魚拉屎現場：畫風綺麗，海中瑰寶_風聞

像鯨魚這種進食量非常大的龐然大物拉屎會是什麼畫風呢？親歷鯨魚拉屎真香場景是一種什麼體驗？

撰文 | 五蓮花開

啥是“絮羽狀糞便”？

鯨魚是海洋中體型最大的哺乳動物，每次進食量都非常大，排遺量也會非常大。

一頭藍鯨每天可以吃掉多達4000公斤磷蝦，經過消化道之後排出的量也不會少。而且根據對鯨魚祖先化石的研究表明，鯨魚是偶蹄目動物後裔，跟河馬是近親。因此鯨魚的內臟系統跟陸生哺乳動物的內臟系統是差不多的。

海豚內臟示意圖 | 來源：https://www.idw.org/dolphinfacts.htm

從上圖可以看出，海豚、鯨魚等海洋哺乳動物是有胃腸和腎臟的。也就是説鯨魚的排遺跟人類是相似的——從肛門處排遺。

熟悉河馬排遺的讀者應該已經意識到鯨魚的排遺並不像人類那樣簡單了。是的，鯨魚的排遺物被科學家描述為“絮羽狀糞便”。

抹香鯨排遺的動圖和照片 | 圖片來源：http://www.keriwilk.com/whale-poop

這是一組2014年3月在加勒比海多米尼加西海岸附近拍攝的照片。據攝影師wilk説：“它釋放出糞便之後，便開始在水中上下襬動，用尾巴甩得海水四處飛濺，基本上使糞便儘可能掩藏自己。”排便完成後，鯨魚便遊向大海深處。這看起來像是為了自我防衞。“儘管這次拍攝經歷非常不可思議、令人作嘔（攝影師眼睛、嘴巴、潛水服裏都是鯨魚大便），但確實很榮幸能遇到這樣的事情……這確實是一次非常奇妙的經歷。”

什麼是“鯨魚泵”？

根據海洋生態學家的觀察，鯨魚似乎只在海洋表層排便。由於鯨魚的排泄物大部分是液態，因此，這些鯨魚糞便中的養分更有可能保留在表層懸浮液中，而不是沉入海底。

進一步研究表明鯨魚的糞便在生態系統中起到了非常關鍵的作用。

科學家Joe Roman 和 James J. McCarthy在2010年發現了一種叫做鯨魚泵（whale pump）的生態調節手法**[1****]**。

圖片來源：https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bb/WhalePump.jpg

在海洋生態系統中，生物材料形式的營養素有從表層緩慢沉入深海環境的趨勢。這種營養物質的向下遷移稱為生物泵（biological pump），而營養物質本身稱為海洋降雪（marine snow）。海洋降雪中的養分可能被海底沉積物束縛或溶解在水中，需要數十年（甚至幾個世紀）才能重新出現。因此，海洋表層的生態系統通常營養貧乏，而冰冷的深水則營養豐富。

然而研究發現，鯨魚可以通過被稱為“鯨魚泵”（whale pump）的簡單機制來平衡這種現象。它們在不同的深度進食，但似乎只在表層排便。這些大量的糞便雲層為生態系統提供了大量的鐵和氮，同時由於鯨魚的排泄物大部分是液態，這些養分會留在海洋表層而不是下沉。這將極大地提升浮游生物的生活品質。對於生活在深海的生物（例如抹香鯨），這種泵送作用將更加顯著。

2014年，Roman的進一步研究表明鯨魚的多種行為對生態系統有着重大意義。鯨魚可被稱為“海洋生態系統的工程師”，對於海洋生態系統的調節有着極大的幫助**[2****]**，甚至還可以間接幫助固定大氣中的二氧化碳。

鯨魚泵（whale pump）的具體路徑

鯨魚對海洋生態系統的調節手法

鯨魚可以通過鯨魚泵、捕食、排遺以及鯨落等方式對海洋生態系統進行維護。另外，鯨魚是遷徙距離最長的哺乳動物之一。美國海岸外的灰鯨每年遷徙1萬6千公里，它們在營養物豐富的捕食水域和營養物缺乏的繁殖水域間來回移動。這也使得鯨魚在極大的範圍內改善了海洋生態系統中上下層營養成份分佈不均的情況。鯨魚通過排便的方式調節着整個海洋系統。

鯨魚排便對於海洋表層的浮游植物有着重要的意義——浮游植物能夠從中獲取更多的養分進行光合作用。鯨魚不僅能夠維持海洋生態系統的基層穩固，同時還是全球環境資源（如碳和營養素）循環的關鍵參與者，這對全球變暖和氣候變化也非常重要。實際上，鯨類糞便的產生是造成這種循環的主要因素。鯨魚在深層營養豐富的水域消費物質，並在營養缺乏的水域施肥，從而幫助混合水體並通過各種海洋層傳播鐵和氮等基本營養素。鯨魚的“絮羽狀糞便”刺激了浮游生物和其他微生物的生長，而這些微生物和浮游植物是海洋食物鏈的基礎。

龍涎香怎麼來的？

鯨魚糞便不僅對於生態系統有着重要意義，同時也可以作為香料。著名的龍涎香是重要的香料成分，它的形成也有鯨魚排便有關**[3****]**。

圖片來源：https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b1/Ambergris.jpg

事實上，在上文抹香鯨排遺的圖片中也是有一些固體的，如深海中的巨烏賊的顎片和內骨骼。它們難以消化，通常會殘留在胃中。這些顎片並不會對抹香鯨造成傷害——抹香鯨每隔六七天就會把胃中累積的難以消化的食物殘渣吐出來，通常這些顎片並沒有機會進入抹香鯨的腸道。

凡事總有例外，偶爾會有些難以消化的固體物質進入抹香鯨的腸道並隨着腸道的蠕動進入直腸，與糞便混合並使糞便結成半固體狀。因為抹香鯨的正常糞便是液態的，它的肛門也不能排出固態的糞便，這些半固體狀會堵塞直腸，導致排便困難。為了使排便恢復暢通，它只好加強了腸壁對糞便中水分的重吸收，使阻塞物體積縮小，並通過腸道蠕動使其表面變得光滑，形成糞石。這樣一來，液態的糞便就能通過阻塞物和直腸壁的空隙排出了。但阻塞物就像一個小水壩，截留了糞液帶來的新的固體物，於是糞石越裹越大，並在抹香鯨的腸道中經過細菌和各種酶的複雜加工，最終形成龍涎香。

參考文獻

[1] Roman, J., & McCarthy, J. J. (2010). The Whale Pump: Marine Mammals Enhance Primary Productivity in a Coastal Basin. PLoS ONE, 5(10), e13255. doi:10.1371/journal.pone.0013255

[2] Roman, J., Estes, J. A., Morissette, L., Smith, C., Costa, D., McCarthy, J., … Smetacek, V. (2014). Whales as marine ecosystem engineers. Frontiers in Ecology and the Environment, 12(7), 377–385. doi:10.1890/130220 

[3] https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E9%BE%8D%E6%B6%8E%E9%A6%99

本文經授權轉載自作者五蓮花開的知乎，《返樸》稍有修改。

特 別 提 示

1. 進入『返樸』微信公眾號底部菜單“精品專欄“，可查閲不同主題系列科普文章。

2. 『返樸』提供按月檢索文章功能。關注公眾號，回覆四位數組成的年份+月份，如“1903”，可獲取2019年3月的文章索引，以此類推。