6789米！中国揭秘迄今最深鲸落

深海之下，一片黑暗，然而，一具坠入深渊的鲸尸，却能撑起一片生机勃勃的海底绿洲——这就是“一鲸落，万物生”。鲸落是鲸类死亡后沉落海底所形成的独特生态景观，也是人类探索深海生命的重要窗口。国际顶级学术期刊《自然》近日发表了我国“全球深渊探索计划”的最新成果：中国科学院深海科学与工程研究所借助全海深载人潜水器奋斗者号，发现了迄今已知最深、规模最大的鲸落生态系统与鲸类化石群，堆积历史可追溯到530万年前。国际古生物学家斯蒂芬·戈弗雷在《自然》撰写评述称，这是深海探索史上的里程碑式发现。那么，“一鲸落，万物生”藏着什么秘密？迪亚曼蒂纳深渊为何会成为鲸类的“大墓地”？中国深潜又是怎样将科学家送入6789米深海的？

1.什么是“一鲸落，万物生”

什么是鲸落？从字面上看，它指的是鲸类动物死亡后落向海底的过程，而这个词更广泛的应用，是鲸尸在海底形成的海洋生物群落。在幽深的海底，由于阳光不能透入，水生植物无法生长，动物的种类和数量也因之急剧减少。而鲸尸主要由蛋白质和脂类组成，能为荒芜的海底带来大量营养物质，激发无限生机。长眠在海底的巨鲸所形成的鲸落生态系统，与热液、冷泉并称深海生命的“三大绿洲”。

在巨鲸不断沉落的过程中，随着各种海洋食腐生物前来觅食，鲸落生态系统已经开始搭建。而等它最终静静地躺在海床之上，就吹响了“海底总动员”的哨声。鲸落生态系统会经历4个演化阶段，每个阶段迎来不同的“顾客”，有来吃的，有来住的。

1.移动“清道夫”阶段 鲸尸刚刚沉入海底，还有不少肌肉和脂肪，会吸引许多游动能力强的食腐动物聚集，包括盲鳗、睡鲨、鼠尾鱼、海石蟹以及端足目动物。视鲸尸的大小不同，这个阶段一般能持续几个月到几年，其间，鲸尸的绝大部分软组织将被消耗殆尽。

2.无脊椎动物“捡漏”阶段 在食腐动物大快朵颐的同时，鲸尸的大量碎屑散落四周，这就给了一些移动能力不那么强的无脊椎动物“捡漏”的机会。这些动物包括腹足类（如深水螺）、双壳类（如鲸骨贻贝）、多毛类（如食骨蠕虫）、甲壳类（如钩虾），还有一些异养细菌，它们擅长见缝插针，以残余鲸尸作为栖息环境。这个阶段会持续2年至4年。

3.“细菌工厂”阶段 鲸尸变为不用太阳，靠化学能吃饭的“细菌工厂”。软组织被啃光的鲸尸依然是一道盛宴，在它的骨骼里还有丰富的脂类。厌氧菌进入鲸骨和其他残余组织分解脂类，在此过程中会产生硫化氢，经某些细菌转化，又能给贻贝、蠕虫、海蜗牛等生物提供营养。这一阶段也被称为化能自养阶段，可长达上百年。

4.礁岩阶段 有机物质完全耗尽后，鲸骨遗骸便与礁岩无异，成为生物的聚居地，生物或附着其上，或潜居其中。它从此庇护着这些海底生灵一代代生活下去。

因此，有个文艺的说法：“一鲸落，万物生”。鲸落场面宏大壮观，是把海洋表层营养输送到深海最引人注目的渠道。但是平心而论，它并非海洋碳循环和营养循环的“主干道”，比起遍布大洋、终年无休的海雪（主要由浮游生物残骸、代谢物、细菌及无机颗粒组成的絮状沉降体），鲸落的输送量连零头都算不上。那么，研究鲸落的意义何在呢？

鲸落个体十分庞大，能够一次性召集许多生物，建造醒目且多样性很高的局部生态。鲸尸越大，吸引的生物越多，生态链条越完整，科研价值也就越高。鲸落能集中、全面地展现海底生态的多样性，是人类探索海洋生命的重要窗口。研究发现，有些生物只在鲸落中生存，或者把鲸落当作补给站，从一处栖息地向另一处栖息地转移，所以，鲸落是当之无愧的“海底绿洲”。此外，鲸骨体积庞大，难以破坏，有较大机会成为化石，帮助科学家研究古代海洋生态和地质变迁。

2.创下鲸落“最深最大最久”纪录

2023年初，中国科学院深海科学与工程研究所的科学家与合作团队借助探索一号科考船及国产全海深载人潜水器奋斗者号，在迪亚曼蒂纳带（位于东南印度洋的一处巨型海底断裂带，绵延约1200公里）开展作业。这个断裂带形成于6000万年至5000万年前，是澳大利亚大陆和南极大陆分离这一地质事件的产物，海底地形非常崎岖，是地壳断裂、错动导致的。迪亚曼蒂纳带最深区域是其西北段的多德雷赫特深渊，最深处达7079米。此前，在这里从未有发现鲸落的报告。

科考团队在迪亚曼蒂纳带中段进行第三次深潜作业时，在7002米深处发现了鲸类化石，它们半埋在海底的软沉积物中，表面覆盖着黑色铁锰氧化物。继此次发现后，他们开展了32次下潜，首先集中在最初发现地附近海域探索，而后移到迪亚曼蒂纳带最西端，从那里开始一路探到该带的最东端，从海面到海底累计往返255公里。在绵延1200公里的海底，科考团队记录、采集了5处处于化能自养阶段（即前文提到的“细菌工厂”阶段）的活跃鲸落和476处鲸类化石堆积。

在所有发现中，深度最深的一处鲸落位于多德雷赫特深渊的6789米处，仅保留一头喙鲸的3节椎骨，表面还有腹足类动物活动。在此发现之前，全球鲸落观测的深度纪录只有4204米。而规模最大的一具鲸落长约5米，位于5610米深处，其表面覆盖着浓密的白色菌席与食骨蠕虫，表明它已在海底停留了较长时间。通过听骨形态和线粒体基因组判定，它来自一头南极小须鲸。

在物种方面，团队鉴别出35种体长超过0.5毫米的大型底栖生物，以环节类、甲壳类、软体类为主，还包括刺胞类和线虫。在体长数厘米以上的巨型底栖生物中，食骨蠕虫、腹足类、囊螂蛤以及海蛇尾占优势，最密处可达每平方米2840只。从鲸骨上采集到的3种海蛇尾高度特化，与周围沉积物中的完全不同，可能仅栖息在富含有机质的鲸骨基质上。在5634米水深处观测到的木栖海星“海菊花”，不仅创下该科已知的最深栖息纪录，也是首次出现在鲸落环境中。

通过对43件化石进行古生物分析，研究团队鉴别出5种喙鲸和1种须鲸，还发现了2个已经灭绝的喙鲸属，并从中分辨出翼喙鲸属的1个新种，命名为迪亚曼蒂纳翼喙鲸。

经研究团队统计，迪亚曼蒂纳带的鲸类遗骸密度每平方公里约760具，推算总量可能超1000万具。对33件鲸骨进行锶同位素测年的结果显示，化石形成最早可追溯至530万年前的上新世早期。这道横亘1200公里的深渊在至少530万年来持续扮演着鲸类“大墓地”的角色，是迄今已知最深、规模最大、延续时间最久的天然鲸落与鲸类化石群。

3.鲸落“大墓地”是如何形成的

海洋无边无际，巨鲸自在遨游，为何有这么多的鲸类遗骸聚集在迪亚曼蒂纳带呢？鲸落“大墓地”是如何形成的？实际上，海水并非乱流，动物也不乱游。地球自转、海陆轮廓、信风季风、密度差异等诸多因素驱动着规律性的洋流系统，而海洋生物的觅食、繁殖与迁徙都与洋流密切相关，因此它们遗骸的堆积位置也有迹可循。

此次科考发现的最大鲸落源自一头南极小须鲸。这种鲸环绕极地迁徙，向北游到澳大利亚南部海域，主要以浅层水域的磷虾为食。研究还发现了塞鲸的化石，它们同样会季节性洄游到这片水域。这两种鲸的遗骸出现在迪亚曼蒂纳深渊，是因为深渊上方是它们常来的活动水域。

但是，有些鲸的死亡与深渊本身密切相关。此次发现的绝大多数遗骸来自2种擅长深潜的中喙鲸，也是印度洋东南部的常驻物种。喙鲸以深海鱿鱼、鱼类为食，常在大陆坡、海底峡谷、深海平原与海沟周边觅食。迪亚曼蒂纳带的海底地形复杂，是喙鲸理想的觅食场。喙鲸是潜水的好手，常常下潜超过1000米，闭气可超过1小时，最大理论下潜深度突破3000米。但“善游者溺，善骑者堕”，自然死亡加上深潜带来的额外风险，可能是喙鲸遗骸密集堆积的原因。

此外，迪亚曼蒂纳带特有的V形海底对沉降的鲸尸起到了汇集作用。更重要的是，该区域及周边海岭的沉积速率极低，500万年内平均每千年仅沉积0.05厘米至0.55厘米。这延长了遗骸在海底暴露的时间，可能持续数十万年甚至超过数百万年。同时，此次发现的化石遗骸几乎全是喙鲸的头骨。现存脊椎动物中，这类骨骼密度与矿物质含量最高，本身抗分解能力极强，而铁锰氧化物在骨基质内部和表面的积累进一步延长了保存时间。

团队估算，该区域鲸落遗骸储存的碳总量约670万吨。这意味着，鲸落聚集区不仅是生物奇观，还是一个巨大的“碳仓库”——这些碳原本会释放到海水中，如今却被封存在海底。这种规模巨大、长期存在的碳储存方式，可能在区域尺度上重塑海底营养结构，并长期影响深海底栖生产力与生物多样性。

4.中国深潜“三级跳”可入任意深渊

目前，人类对深海鲸落的认识主要依赖于零星的观测，并且绝大多数发现小于4000米水深。科考团队在迪亚曼蒂纳带的发现，将发现鲸落的水深纪录拓展了2500米。此壮举背后的支撑力量，是我国在海洋高技术领域综合实力的不断进步。

2002年，我国启动蛟龙号载人深潜器的设计集成研制工作，这是中国载人深潜从无到有的起点。蛟龙号于2009年开始海试工作，到2012年时，已接连在1000米级、3000米级、5000米级和7000米级海试中取得成功，拥有了探索全球99.8%海域的能力。2012年6月24日，突破7020米纪录的蛟龙号潜航员与同日完成神舟-天宫交会对接的航天员在深海和太空互致祝福。蛟龙号具备自动航行、悬停定位、水声通信等功能，在当时的国际海洋科学考察水平中位居前列。

中国载人深潜的第二站是深海勇士号，2017年完成海试，下潜深度可达4500米。4500米的下潜深度看似比蛟龙号“退步”了，但其实深海勇士号的研制目标并非冲击深度纪录，而是“实现国产化，降低运维成本，提高可靠性和可维护性”。深海勇士号的钛合金载人舱、浮力材料、深海锂电池、推进器、海水泵、机械手、液压系统、声学通信、水下定位、自动控制等关键部件均由我国自主研制，国产化率达到95%。它为我国载人深潜事业奠定了中国制造的基础，标志着我国海洋大深度技术领域进入全面拥有自主研发能力时代。

2020年，中国载人深潜来到第三站。当年11月10日，全海深载人潜水器奋斗者号顺利到达全球最深处，在太平洋马里亚纳海沟成功坐底，深度10909米，创造了中国载人深潜的新纪录。奋斗者号是全球首款三人同潜万米的深潜器，核心部件国产化率超96.5%。潜入深海，最严峻的挑战就是巨大的水压。下潜万米时，载人舱承受的水压相当于2000头非洲象踩到人身上。如果没有高强度材料保护，那么潜水器就会被海水轻松“捏扁”。但强度和韧性是一对矛盾体，坚硬的材料往往比较脆。研发在高强度下保持高韧性的材料，是深海探测必须突破的关键技术。研究团队通过材料配比优化与工艺创新，开发出同时提高强度和韧性的新型钛合金Ti62A，并使用复合片层组织大大加强了舱体的抗疲劳能力。奋斗者号拥有2套机械手，具有7个关节，可实现6个自由度的运动控制，持重能力超过60公斤，能够完成岩石、生物抓取和沉积物取样等精准任务，是海底科考不可或缺的利器。

从蛟龙号的“自主集成”、深海勇士号的“95%国产化”到奋斗者号的“全海深到达”，有一条清晰的技术进化链：先解决有无，再解决自主，最后解决极致。这条技术进化链让中国拥有了持续走向全球任意深渊科考的能力。此次，在迪亚曼蒂纳深渊的鲸落发现，就是这套技术体系交出的满分答卷。6789米之下，奋斗者号的灯光照亮了巨兽的落幕和无数生命的萌发，而中国深潜人正带着自主锻造的“深海之眼”，一步步看清深海世界。

（作者为中国科普作家协会会员）

责任编辑：王梓辰

文章来源：http://www.71.cn/2026/0624/1295036.shtml