绵延1200公里！印度洋幽暗海底，超千万具鲸类遗骸记录530万年演化史

“奋斗者”号在采集鲸落标本

一鲸落，万物生。幽暗深邃的深海，常年处于高压、低温、无光的极端环境中，却孕育出纷繁独特的生命体系。其中，鲸落便是最迷人的生态系统之一——鲸类尸体沉入海底后形成的一片片生命绿洲，持续供养着种类繁多的生命。那里也成为人类探索深海生命的重要窗口。

然而，自1987年人类首次发现鲸落以来，只在全球4000米以内的深海海域发现过70多处，且分布十分零散，至于6000米以下的深渊海域到底有没有鲸落、存在怎样的生态系统，人类此前认知几乎处于空白状态。

今年6月，中国科学院深海科学与工程研究所（以下简称“深海所”）联合意大利比萨大学、新西兰地球科学研究所的科研团队，在《自然》上发表的一项成果填补了这一认知空白。他们在印度洋东南部的迪亚曼蒂纳深渊中，发现了大量鲸类化石及保存完整的鲸落生态系统。该区域水深介于4616至7001米之间，绵延约1200千米，海床上广泛留存着鲸类遗骸，不仅保存着距今530万年前的远古鲸类化石，还分布着活跃运转的现代鲸落生态系统。

中国和意大利合作者（从左到右分别为深海所研究员杜梦然、彭晓彤，意大利科学家Giovanni Bianucci、 Alberto Collareta、深海所副研究员宋希坤）

在《自然》同期配发的新闻观点文章中，美国深海古生物学家、马里兰州卡尔弗特海洋博物馆古生物部研究员斯蒂芬·戈弗雷高度评价该成果：“可以用多个‘最’来描述这个‘鲸类墓地’：地理范围最大、水深最深、在已知同类遗址中年代最久远。”

深海鲸落秘境

跨越530万年的生命遗迹

迪亚曼蒂纳带总长约1200千米，形成于5000万至6000万年前澳大利亚大陆与南极大陆的地质分离运动。漫长且复杂的板块运动与地质作用，雕琢出这片海域凹凸起伏、复杂多样的海底地貌，区域最深点位位于其西北部的多德雷赫特深渊。2023年，我国“奋斗者”号载人深潜器搭载高精度传感器完成实地勘测，确认该深渊最大水深达7003米。

2023年1月1日至3月12日，依托我国“探索一号”科考船作业保障，搭载“奋斗者”号载人深潜器，深海所科学家与合作者在迪亚曼蒂纳带开展深海科考。该航次第三次下潜作业中，科研人员在多德雷赫特深渊近7002米水深海域，首次发现了半掩埋于海底软沉积物中的鲸类化石：其表面均匀覆盖着黑色铁锰氧化物，整体保存状态完好。

这是学界从未报道过的全新发现。为摸清该区域鲸落分布，研究团队先后完成32次深海下潜作业，通过持续测绘、探查、采样，系统绘制出该海域鲸落与化石的分布图谱。在绵延1200千米的海底区域，他们精准记录并采集476处鲸落化石堆积点、5处活跃的现代鲸落，让迪亚曼蒂纳带成为全球罕见的、同时留存远古鲸类化石与现存活跃鲸落的深海生态地标。

鲸落

研究证实，此次发现的5处现代鲸落均已进入化能自养阶段，这是鲸落生态系统演化的第三阶段。这些深海鲸落孕育出了繁盛多样的生命群落。研究团队在这里共鉴别出35种体长超0.5毫米的大型底栖生物，核心类群涵盖环节动物、甲壳动物、软体动物，同时包含刺胞动物、线虫等多个物种。在体长数厘米的巨型底栖生物中，食骨蠕虫、腹足类、囊螂蛤、海蛇尾占据绝对优势，局部种群密度最高可达每平方米2840只，生物富集度远超普通深海海域。

除现代鲸落外，研究团队还探明了大量鲸类化石资源。通过对43件鲸类化石开展系统的古生物分析，科学家共鉴别出7类鲸种，包含5种喙鲸与2种须鲸。多数喙鲸化石仅留存头骨，分属于至今仍活跃在印度洋东南部海域的安氏中喙鲸、长齿中喙鲸两种现存物种。

此外，研究团队还发现两个已灭绝的远古喙鲸属：翼喙鲸属与伊齐科喙鲸属。此前，学界仅通过南非近海海底拖网采集的少量化石认知这两类古鲸。其中，翼喙鲸属是现代中喙鲸、瓶鼻喙鲸的远古近亲，最典型特征为眶前突呈独特的翼状延展。本次研究不仅发现了已知的本格拉翼喙鲸，还发现并定名了全新物种——迪亚曼蒂纳翼喙鲸。

喙鲸头骨

研究团队选取33件鲸骨化石开展锶同位素测年分析，结果显示化石年代跨度为距今12万年至526万年前，证实迪亚曼蒂纳带的鲸落生态现象，至少从530万年前的上新世早期便已持续存在。

戈弗雷认为，此次发现“足以比肩深海探索史上诸多里程碑式的重大发现”，“是独一无二的深海探索突破”。1938年，马达加斯加近海发现了曾被认定灭绝超七千万年的腔棘鱼；1977年，东太平洋加拉帕戈斯海岭首次发现海底热液喷口生态系统——这两次发现均彻底颠覆人类对生命生存边界的认知。

鲸类巨墓成因

多因素叠加造就奇观

科考统计数据显示，迪亚曼蒂纳带的鲸类遗骸密度高达每平方千米759.5具。根据该实测密度推演测算，整片研究区域的鲸类残骸总量或突破1000万具。这让很多人好奇：这片巨型墓地是如何形成的？研究团队发现，这是一个地质、生态、环境等多重因素叠加形成的自然奇迹。

此次发现的须鲸鲸落和化石属于“迁徙鲸类”。其中，最大鲸落样本源自南极小须鲸，该物种为环极地迁徙鲸类，每年向北洄游至澳大利亚南部海域，作为表层滤食性生物，仅在150米以浅的海域捕食磷虾，无深海潜游习性。而此次发现的塞鲸化石，其对应的现生种群同样为季节性洄游物种，仅在50米左右的浅水区捕食桡足类。这两类须鲸的遗骸汇聚深渊，并非深潜行为所致，而是个体死亡后，躯体随洋流沿固定迁徙通道漂移，最终沉降至迪亚曼蒂纳深海海底。

现生鲸类安氏中喙鲸、长齿中喙鲸

区域内绝大多数鲸类遗骸来自两种擅长深潜的“土著”喙鲸，也是印度洋东南部的常驻优势物种。这类喙鲸以深海鱿鱼、深海鱼类为主要食物，迪亚曼蒂纳带深海饵料资源充足，由此成为喙鲸的核心觅食场所。喙鲸常规下潜深度超1000米，闭气时长可达一小时以上，但长期在3000米以深的极端深海觅食，会突破其生理耐受极限，体力衰竭的死亡风险大幅上升。同时，迪亚曼蒂纳带特有的V型峡谷地貌，对沉降的鲸尸形成天然汇聚效应，进一步促进了遗骸的集中堆积。

至关重要的是，迪亚曼蒂纳带及周边布罗肯海岭的沉积速率极低——500万年内，平均每千年仅沉积0.05至0.55厘米。这使得鲸类骨骼遗骸可在海底暴露数十万年，部分甚至超百万年，为化石留存提供了绝佳时间条件。

此外，喙鲸留存的化石遗骸以喙鲸头骨为主。头骨是现存脊椎动物中骨骼密度、矿物质含量最高的骨骼结构，天然具备极强的抗分解能力。同时，铁锰氧化物在骨骼表面及内部持续沉积附着，也进一步强化了骨骼抗腐蚀、抗降解性能。而半埋藏骨骼在有机质缓慢分解过程中，还会产生自生碳酸盐沉淀。在多重防护机制共同助力下，这些化石得以完整保存至今。

戈弗雷将这一现象总结为“完美风暴”式的自然造就：“这片深海峡谷中，曾有无数海洋生物陨落沉降，但绝大多数遗骸都在环境作用中降解消失。唯有鲸类骨骼凭借独特的物理特性，叠加绝佳的矿物保存环境，最终跨越千万年留存至今，形成独一无二的巨型化石群落。”

史诗级“预告片”

重塑深海生态认知

科研团队测算，若按单头喙鲸平均体重2吨、脂质含量25%计算，这片海域喙鲸遗骸对应的总碳封存量约670万吨。这一庞大碳库的有机碳输入总量，相当于该区域深海背景“海雪”通量（浮游生物残骸、粪便、细菌等海洋中沉降的有机物颗粒）4700年的累积总和。

这种规模超大、存续持久、以脉冲式补给为特征的有机碳汇，让鲸落成为独立于常规海雪通量的核心深海碳源，足以在区域尺度上重塑海底营养结构，长期驱动底栖生物繁衍、维持深海生物多样性，深刻影响深海生态系统运转。

国际科学界认为，这项研究的多项突破填补了全球深海研究的领域空白，具备里程碑式科研价值。此次在迪亚曼蒂纳带6700余米水深发现的活跃鲸落群落，将全球已知鲸落栖息深度上限拓展了2500多米，大幅刷新人类对鲸落生存边界的既有认知。

极端水深造成的地理隔离，催生了这片海域特化度极高的鲸落生物群落。这些发现不仅丰富了人类对深海无脊椎动物多样性的认知，也证明了深海鲸落生态系统存在独特的演化特征与适应性辐射现象。深海鲸落、冷泉、热液喷口生态系统共享化能共生双壳类、腹足类、铠甲虾等关键物种，证明它们之间存在紧密的演化与生态关联。该结果支撑了学界的一个假说：深海鲸落是依赖硫化物生物群的演化热点，也是深海生物跨区域扩散的“生物跳板”。

此次调查的鲸落沿西北—东南走向绵延1200千米，构成一处此前从未发现的“鲸落生态系统超级廊道”。这一大型生物地理单元，对印度洋南部深海化能合成生物的种群交流、扩散与演化起到了至关重要的作用。

“过去，人们对喙鲸的了解主要来自罕见的搁浅事件，长期以来对其种群数量、分布与生态习性知之甚少。此次发现的大量安氏中喙鲸、长齿中喙鲸遗骸，为研究这些神秘鲸类提供了独一无二的样本。”研究者写道。而迪亚曼蒂纳带鲸类化石群作为巨型深海化石遗址，留存了超500万年的鲸类化石，更是一份连续的“演化档案”，为追溯上新世以来喙鲸的演化历程、种群动态，解析其古生态特征，打开了一扇新窗口。结合过往拖网捕捞回收的大量化石，研究者推测，类似的鲸类墓地可能存在于其他喙鲸的主要栖息地，如南非近海、伊比利亚半岛外海、克罗泽群岛与凯尔盖朗群岛周边。

“尽管深海难以抵达，但这里势必还藏着更多惊喜，也必将推动人类使用深潜设备，对同类深海区域展开更多探索。”戈弗雷说，“这项研究仿佛是一部史诗级系列电影的预告片。我期待深海研究未来能涌现出更多这样的‘大片’。”

>>> 鲸落演化四阶段

■ 移动清道夫阶段（4个月至2年）

鲸落形成初期，盲鳗和睡鲨等清道夫生物会快速吞噬鲸鱼的躯体软组织，这是能量和物质转移最快的阶段。

■ 机会主义者阶段（3至4年）

当大型食腐动物离去后，海洋蠕虫、甲壳类等机会主义生物定居繁育，像细致的清洁工，继续清除剩余有机质。

■ 化能自养阶段（50年以上）

鲸落最具特色、最漫长的阶段，深海细菌持续分解鲸骨骼内储存的丰富脂质，释放大量硫化物，为化能合成生物提供能量与养分，支撑其大规模繁衍。

化能自养阶段鲸落

■ 岩礁阶段（最终归宿）

鲸落生态演化的最终阶段，鲸体所有有机物将完全降解消耗，仅留存矿物质骨骼，成为海葵、海百合等典型深海底栖生物的附着基底。

岩礁阶段鲸落

原标题：《绵延1200公里！印度洋幽暗海底，超千万具鲸类遗骸记录530万年演化史》