在东南印度洋的迪亚曼蒂纳深渊带,科研人员借助“探索一号”科考船与“奋斗者”号全海深载人潜水器,经过32次下潜,于绵延约1200公里的海底,发现了全球已知最深、规模最大的鲸类化石群与鲸落生态系统。这一发现刷新了人类对鲸落生态系统深度边界的认知,也为追踪深潜鲸类数百万年的演化提供了珍贵资料。
此次发现得益于中国发起的“全球深渊探索计划”(GHEP)。该计划为期10年,是联合国海洋10年科学计划的一部分,旨在探索全球海洋最深区域,其前身为“全球深渊深潜探索计划”,依托“奋斗者”号等深潜技术装备,开展深渊地质、生命与环境系统科学研究。计划发起人彭晓彤研究员表示,最初主要目标并非寻找鲸落或化石,这一发现是意外惊喜,也凸显了深渊探索的意义——在未知神秘的海洋区域,任何惊奇发现都有可能。
航次早期一次下潜中,科研人员在近7002米深处首次发现鲸类化石。这些遗骸半掩埋在柔软沉积物中,表面覆盖黑色铁锰氧化物。随着后续下潜不断发现更多鲸类遗骸,科学家逐渐意识到,这可能是一片此前未被发现的巨大鲸类化石带。助理研究员周鹏介绍,科研人员利用潜水器高清摄像机对遗骸详细观测记录,在后续下潜中,团队在该深渊区超过三分之二的潜次中发现鲸类遗骸。通过水下视频量化统计并标绘数据,结果显示鲸落和化石几乎覆盖整个迪亚曼蒂纳深渊带。
“奋斗者”号在此次研究中发挥了关键作用。周鹏称,与无人潜水器相比,载人潜水器优势在于科学家能亲自进入现场,观察后立即决定采集标本,这对于识别和选择性采集极端深海环境中的脆弱化石尤为重要。此次研究中,多名论文作者亲自下潜,现场观察并根据实时情况决定标本采集方案。
研究人员利用锶同位素对33件鲸类化石样本测年,结果显示这些化石距今约526万年至12万年,表明迪亚曼蒂纳深渊带的鲸落至少可追溯至530万年前的上新世早期。宋希坤称,这些鲸落持续积累至少530万年,为追踪深潜鲸类演化提供了长期化石记录。此次发现的化石包括现生喙鲸和两个已灭绝的喙鲸属,大量喙鲸遗骸为研究其演化历史和古生态环境提供了难得材料。
宋希坤还表示,大规模、持续且具有脉冲性的鲸类有机碳输入,可能在区域尺度上改变海底食物网结构,对底栖生物生产力和生物多样性产生长期影响。对于为何如此多鲸类遗骸汇聚于迪亚曼蒂纳深渊带,研究人员认为与鲸类迁徙、深潜习性以及特殊海底地形有关。该区域鲸类遗骸密度达每平方千米759.5具,按此推算,整个研究区域可能累计埋藏超过1000万具鲸类残骸。本次发现的最大一处活跃鲸落来自一头南极小须鲸,研究人员推测其死亡可能发生在迁徙过程中,而绝大多数遗骸来自擅长深潜的喙鲸,迪亚曼蒂纳深渊带可能是其重要觅食区域,喙鲸生理风险、自然死亡以及“V”形海底地形对沉降遗骸的汇聚作用,共同促成了这一规模巨大的鲸类“墓地”,低沉积速率和良好保存条件也使大量鲸骨得以保存。
研究团队认为,迪亚曼蒂纳深渊带可能并非全球唯一存在大型鲸类“墓地”的区域。过去拖网作业在其他海域发现大量鲸类化石,但尚未确认是否构成类似“墓地”。彭晓彤表示,类似“墓地”可能还存在于南非近海、伊比利亚半岛外海以及克罗泽群岛和凯尔盖朗群岛周边海域等喙鲸重要栖息区域,此前从这些区域拖网获得的大量化石,提示全球深海中可能还隐藏着类似化石档案,不过其他海底发现的鲸落化石目前尚未被证实为潜在鲸类墓地。接下来,中国科研团队将与意大利合作伙伴继续完成鲸类化石物种描述,研究“鲸类墓地”形成机制,并继续推进“全球深渊探索计划”。











