【走近前沿科技】中国发现最深最大鲸类化石群，《环球时报》专访中国科学院深海科学与工程研究所科研团队

近7000米深的东南印度洋海底，一片规模惊人的鲸类遗骸群正缓缓浮现。这些遗骸散落在绵延约1200公里的海底，据估算，它们已经沉睡了至少530万年——这可能是目前全球已知最深、规模最大的鲸类化石群和鲸落生态系统。中科院深海所的科研团队，与意大利比萨大学、新西兰地球科学研究所等机构合作，依托“探索一号”科考船和“奋斗者”号全海深载人潜水器，经过32次下潜，才发现了这片“深海墓地”。相关成果已经发表在《自然》杂志上，这不仅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一份罕见的“深海档案”。

中国领导的国际大科学研究计划助力发现1200公里鲸类“墓地”

这座深海“墓地”之所以能被系统性地发现和记录，离不开中国领导的“全球深渊探索计划”（GHEP）。2024年初，该计划依托“探索一号”科考船和“奋斗者”号载人潜水器，在东南印度洋迪亚曼蒂纳深渊带展开了一次系统性的深渊深潜科考调查。 彭晓彤在采访中介绍，这次工作属于“全球深渊探索计划”的一部分。这是一项为期10年、由深海所发起的联合国海洋科学十年计划，目标直指全球海洋最深区域。前期叫“全球深渊深潜探索计划”，主要依托“奋斗者”号等深潜装备，开展深渊地质、生命与环境系统研究。他坦言：“我们最初的目标不是找鲸落或化石，所以这个发现算是个意外惊喜。但这正是深渊探索的魅力所在——我们正在进入这个星球上最未知、最神秘的海洋区域，任何惊奇的发现都有可能发生。” 航次早期的一次下潜中，科研人员在近7002米深处首次发现了鲸类化石。这些遗骸半掩在柔软的沉积物里，表面覆盖着一层黑色铁锰氧化物。随着后续下潜不断发现更多鲸类遗骸，科学家们逐渐意识到，这并非零散的鲸落，而可能是一片此前从未被发现的巨大鲸类化石带。 论文主要作者、深海所助理研究员周鹏说：“这些遗骸直接暴露在海底，我们利用潜水器的高清摄像机进行了详细观测和记录。”在后续下潜中，团队在超过2/3的潜次中都发现了鲸类遗骸。基于水下视频的量化统计和地图标绘显示，这些鲸落和化石几乎覆盖了绵延1200公里的整个迪亚曼蒂纳深渊带。 在这一过程中，“奋斗者”号的作用远不止是将科学家送到深海。周鹏指出，与无人潜水器相比，载人潜水器的一个不可替代优势，是科学家能亲自进入现场，在观察后立即决定采集哪些标本。此次研究中，多名论文作者亲自下潜，现场观察鲸类遗址，并根据实时情况决定采集方案。这一点对于识别和选择性采集极端深海环境中的脆弱化石尤其关键。周鹏说：“‘奋斗者’号提供的载人作业平台，为这项研究打开了前所未有的空间，是取得突破性成果的关键支撑。”

6789米深处的“生命绿洲”

鲸落，就是鲸死亡后沉入海底，其尸体作为深海营养匮乏环境中重要的有机质和营养来源，逐渐形成独特的深海生态系统。一具巨大的鲸尸沉入深海，会为不同生物群落提供食物和栖息环境，正所谓“一鲸落，万物生”。鲸落也因此常被称为深海中的“生命绿洲”。 据专家介绍，此次研究在5处活跃鲸落中发现了以海蛇尾、食骨蠕虫和依赖化能合成的双壳类动物为代表的特殊生物群落，并记录了35类大型底栖动物，其中一些可能属于尚未被科学界正式记录的物种。在6789米水深处发现的一处活跃鲸落，是目前记录到的最深的鲸落生态系统。此前，全球已知最深的鲸落位于西南大西洋，深度约4204米。这次发现将已知鲸落生态系统的深度极限向下推进了2500多米。 论文主要作者、深海所副研究员宋希坤表示，这一发现改变了人们对鲸落生态系统深度边界和生物地理分布的认识，也表明一些深海海底可以成为记录鲸类演化历史的化石档案。研究人员利用锶同位素对33件鲸类化石样本进行测年，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以追溯至530万年前的上新世早期。宋希坤说，这些鲸落在这一地区持续积累了至少530万年，为追踪深潜鲸类的演化提供了长期化石记录。 此次发现的化石既包括现生喙鲸，也包括两个已灭绝的喙鲸属——翼喙鲸属与伊齐科喙鲸属。大量喙鲸遗骸为研究这一神秘鲸类类群的演化历史和古生态环境提供了难得材料。宋希坤指出，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，并对底栖生物生产力和生物多样性产生长期影响。 为何如此多鲸类遗骸会汇聚在迪亚曼蒂纳深渊带？研究人员认为，这与鲸类的迁徙、深潜习性以及特殊的海底地形共同相关。根据深渊底部观测统计，该区域鲸类遗骸密度达到每平方千米759.5具，按这一密度推算，整个研究区域可能累计埋藏着超过1000万具鲸类残骸。本次研究发现的最大一处活跃鲸落来自一头南极小须鲸。 研究团队表示，这类须鲸并不具备深潜习性，其死亡可能发生在迁徙过程中，之后沉降至深海。而绝大多数遗骸则来自擅长深潜的喙鲸，这些鲸类长期在深海寻找猎物，迪亚曼蒂纳深渊带可能是其重要觅食区域。喙鲸长期深潜带来的生理风险、自然死亡，以及该区域特殊的“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”。此外，低沉积速率和良好的保存条件，也使大量鲸骨得以跨越数百万年保存下来。

深海中或许还有更多鲸类“墓地”

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。过去的拖网作业已经在其他海域发现大量鲸类化石，但这些地点此前尚未被确认是否构成类似的鲸类“墓地”。 彭晓彤表示，类似的鲸类“墓地”可能还存在于其他喙鲸的重要栖息区域，例如南非近海、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。此前从这些区域通过拖网获得的大量化石，提示全球深海中可能还隐藏着类似的化石档案。彭晓彤说：“其他海底也发现过鲸落化石，但目前还没有被证实为潜在的鲸类墓地。” 下一步，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的描述，并研究这座巨大“鲸类墓地”的形成机制。与此同时，科研团队还将继续推进“全球深渊探索计划”。