南極之行（四）：南極企鵝和海洋食物網

上接《南極之行（三）防止暈船》

南極之行（四）南極企鵝和海洋食物網

去南極旅遊的大部分時間是在郵輪上度過的，郵輪上溫暖舒適。即使到了南極，每天上下午最多隻是分別2個小時離開郵輪，或登陸看企鵝，或坐衝鋒艇（zodiac）觀賞冰川、鯨魚和南極自然風光等。所幸我們到達南極時的天氣不錯、每天陽光燦爛，即使外麵環境溫度在攝氏0度以下，也沒有感覺很冷。在郵輪上，參加隨行的南極探險隊員和科學家們抽空舉辦了很多有關南極各種知識的講座，使得我們南極之行過得非常充實。以前閱讀過的書本知識得到了具體化的理解、未知的補充和係統的綜合，使得我們更深入地了解南極的生態環境。

快要越過Drake海峽時，隨著風浪漸漸平和，很多遊客似乎從暈暈乎乎的顛簸狀態中活躍起來，積極地到7樓會議廳聽講座的人多起來了。考慮到有些人暈船或感染了新冠不能前去7樓的會議廳，房間裏電視10頻道一直同步拍攝7樓的會議廳的各種活動，這樣遊客可以在自己房間裏（甚至可以躺在床上）收聽各種講座或會議。

這其中有一個講座是講《南極海洋食物鏈》，和通常海洋食物鏈的結構相同，但更具體在南極有關的生物。在海洋中，各種生物種群的食物關係，呈食物金字塔的形式：從食物鏈上端的鱈魚說起：一條鱈魚為獲取熱量和正常生活，每天需要食用400克的鯡魚為食。而400克大大小小的鯡魚，為獲取熱量，維持生命，需食用4000克的浮遊動物。而4千克的浮遊動物，以矽藻為食而獲取熱量。這一層的浮遊動物要維持其正常生活，需要食用40千克矽藻。這些矽藻處在生物金字塔最低部，它們是海洋中的單細胞植物，其數量非常大。可以看出，每下降一級，其食物量以10%幾何數而增加。相反，而每上升一級，食物又以10%的幾何級數減少。呈現一個下大上小的金字塔型。通過海洋食物網建起的金字塔，經過四至五級的能量依次轉移，維持各生命群體之間的平衡。當接近海洋食物金字塔的頂端時，生物的數目比起底部來說，變得很少。在海洋中，處在頂部的是海洋哺乳類動物，如海獅、海豹、海象、鯨魚等。

海洋食物鏈，其實是一個閉合的循環體：食物鏈是從綠色植物（如浮遊植物類等），轉換到食草動物中（如浮遊動物），並以吃活的植物為生，頂端是食肉生物。這個過程，就是“大魚吃小魚、小魚吃蝦米，蝦米吃泥土(浮遊生物)”。當頂端食肉生物死亡後，腐敗的屍體或腐質分解得到微生物，提供給以攝食腐質的生物為生的捕食者，如綠色植物、浮遊植物等。這樣食物鏈就形成了一個閉環。億萬年來，這種奇特的金字塔式的生物種群間的關係，維係海洋生物種群間的生命存在方式。當然維係這個食物鏈的能量不是因為各個物種沒有損耗的永動機形式的持續循環轉換，而是太陽參與了最底層植物的光合作用，不斷地給食物鏈提供了能量。

海洋動物實際上是地球上種類和數量最多的動物，在海洋中生活著幾十萬種動物，除虎鯨和鯊魚等凶猛的食肉動物之外，絕大多數的魚類都是“和平共處”、相安無事的。在海洋中，各種類型的食物鏈之間，是相互連接的。但有時也不是非按某種特定來進行，而是有交叉，有連接，多種方式混合方式進行的。例如地球上最大的動物：鯨魚(須鯨)，處在食物鏈的最頂端，卻常常跳過中間的食物鏈，以海洋中幾乎是最小的動物：小魚和磷蝦為食。這看上去有些不合理，但是細細分析一下，就會發現鯨魚非常聰明：因為如果以食物鏈的高端生物為食物，鯨魚的數量就會受到有限食物的限製。在海洋中，磷蝦不僅數量巨大，而且聚集在一起密度也很高。它們似乎是按照某種指令，聚集成一團一團的，專等鯨魚來食用。如果不是這樣的話，身軀龐大的鯨魚，整日在茫茫海洋中，疲於奔命，尋找捕獲食物，無論如何是無法填飽肚子的。同樣，磷蝦以其頑強的生命力和特有的繁殖能力，建立起最為龐大的密集群體，源源不斷為鯨魚提供食物。

南極磷蝦是南極生物地理區中的關鍵物種，是該地大部份動物的主要食物來源。在講座中，南極探險隊員給我們講了南極磷蝦的重要性，除了鯨魚越過生物鏈吃南極磷蝦外，南極的各種企鵝也是以南極磷蝦為主食。她告訴我們到了南極，會看到許多企鵝白白的肚子上被沾染了橙紅色肚兜，那是它們不小心跌倒、趴在了自己的糞便上的結果。不僅如此，企鵝的糞便還把他們做窩產卵的雪地染成橙紅色。

與陸地上食物鏈相比，海洋中各種生物建立起的食物鏈是非常有效的。海洋食物鏈在通常情況下，比陸地食物鏈具有更多環節。但無論是陸地，還是海洋裏，生物之間的食物鏈並不那麽單純，而是極為複雜。所以生物學家建議使用海洋食物網的概念。海洋食物鏈所表達的是在各個營養級發生轉變的攝食關係，但海洋食物鏈的營養級在許多時候產生逆轉和分枝，而用食物網的概念去描述，能將複雜的海洋生物攝食模式準確反映出來。隨著數字時代的科技發展，日本研究人員研發出利用數字使海洋生物食物鏈關係一目了然的新方法：

在食物鏈中，通過光合作用獲得能量的植物位於底端，而肉食動物位於上端，呈金字塔狀。越是位於食物鏈上端的生物，細胞內兩種氨基酸中含有的氮15就會以一定的比例增加。他們利用這種方法為海洋生物，從低到高以1至5定義其生物鏈地位。例如最低端的海洋植物海藻為1.0，以海帶、海草為食的紫海膽為1.9，粗腿厚紋蟹介於小魚和浮遊動物之間，為2.5，黑鯛魚為3.3，同時吃小魚和浮遊動物的魷魚則是3.6，日本真鱸為4.0，角鯊則為4.8。

南極探險隊員給我們介紹：南極洲（包括南極大陸和周圍的島嶼）沒有任何植物，隻有很少的苔，所有動物都是海洋食物網的一部分，包括空中的飛鳥，因為它們最終會和冰川一樣歸於海洋。我們要觀看的企鵝有一些是海獅、海豹等海獸的食物，通常他們會在海邊淺灘上被海獅、海豹等海獸圍獵。企鵝在海邊淺灘上遊泳的方式和在深水裏不一樣，它們會像海豚那樣跳躍到水麵、騰空、再跳進水裏，目的是防止海獸們的襲擊。

南極探險隊員和科學家給我們舉辦的講座內容和次數最多的是關於企鵝。企鵝是南半球特有的鳥類，生活在整個南半球的許多地方，共有18種，分6個企鵝科。其中有一種勇敢的加拉帕戈斯企鵝（Galapagos）竟能順著寒冷的海流遊到加拉巴哥斯群島附近的赤道水麵，其它企鵝卻從未在北半球露過麵，赤道就像是一種屏障。而生活在南極的企鵝隻有7種，但數量很多，約有1.2億隻，占世界企鵝總數的87%。南極的7種企鵝分別是：帝企鵝、王企鵝、白眉企鵝、阿德利企鵝、帽帶企鵝、馬克羅內企鵝和南跳崖企鵝。

聽了探險隊員對企鵝的介紹，作為理工男，很喜歡用表格來描述18種企鵝的分布情況：

6屬	18種	身高（厘米）	體重（公斤）	分布地區	天敵	特性
1、王企鵝屬	1、帝企鵝Emperor Penguin	90-120	50	南極	豹海豹	一次孵1個蛋
	2、王企鵝King Penguin	70-100	10-18	南極	豹海豹	一次孵1個蛋，14個月
2、阿德利企鵝屬	3、阿德利企鵝Adélie	46-75	4-6	南極	海獅、海豹、虎鯨	是高度熟練的遊泳者，最高速度可達每小時70千米，1次生2個蛋
	4、帽帶企鵝Chinstrap Penguin	68-76	3-5	南極	海獅、海豹、虎鯨	最大膽和最具侵略性的企鵝之一，1次生2個蛋
	5、白眉企鵝Gentoo Penguin、叫金圖企鵝	50-90	4.5-8.5	南極	海獅、海豹、虎鯨	第3大企鵝，1次生2個蛋

3、冠企鵝屬（Crested Penguins）	6、南跳岩企鵝Southern Rockhopper	45-58	2-3.4	南極、福克蘭群島、南美洲南部	海獅、海豹、虎鯨	特別能跳
	7、北跳岩企鵝 Northern Rockhopper	45-58	2-3.4	南大西洋		特別能跳
	8、豎冠企鵝Erect Crested	50-70	2.5-6	新西蘭
	9、斯島黃眉企鵝Snares	50-80	2.5-4	新西蘭		擅長潛水和攀岩
	10、白頰黃眉企鵝（皇家企鵝，Royal）			新西蘭和澳大利亞
	11、馬克羅尼（Macaroni）	70		南極、福克蘭群島	海獅、海豹、虎鯨
	12、峽灣企鵝Fiordland、鳳冠企鵝、黃眉企鵝	60	2-6	新西蘭南島

4、黃眼企鵝屬

13、黃眼企鵝（Yellow eyed）

62-69

3-8.5

新西蘭

安靜沉默

5、環企鵝屬	14、非洲企鵝（African）			南非		唯一生活在非洲
	15、洪堡企鵝（humboldti）	56-70	3.6-5.9	秘魯、智利
	16、麥哲倫企鵝（magellanic）	61-76	2.7-6.5	南美洲東南部	鳥類天敵
	17、加拉帕戈斯企鵝Galapagos	45	2.5	南美洲科隆群島		唯一一種被發現赤道線附近的企鵝

6、小企鵝屬

18、小藍企鵝（Little Blue）

30-33

1.5

新西蘭和澳大利亞

老鼠、短尾鼬、黃鼠狼

體型最小的企鵝

12月2號，到達南極的前一天，發音和甄嬛相同的華人學者（我們也就稱呼她甄嬛），特地給我們華人用中文舉辦了一個《南極野生動物講座（Antarctica wildlife lecture in Chinese）》。這是我第一次認真聽野生動物、尤其是鳥的講座。我以前對美國中學生要學習了解1000多種鳥的知識，作為理工男，我感到很不理解，我當時認為這些知識對技術工作沒有用。這次南極旅遊時，就感覺自己的鳥類知識非常有限，多了解鳥類知識對旅遊觀景非常有用。也很羨慕鳥類很自由，可以每年遷徙很多地方。就在我準備去南極前幾周，北加州的鳥開始大量遷徙，我們公司前後停車場都有樹蔭，那幾天幾乎所有人的車上都留下很多鳥糞。可能正是北半球的鳥向南半球遷徙時路過我們公司，並在樹上歇腳。

甄嬛給我們介紹：南極地區的鳥類全部是海鳥，是鳥類的一個演化支。並且把南極地區的鳥分為2目：一類是不會飛的企鵝目，另一類是鸌（讀音hù戶）形目均為飛鳥。2014年對48種代表性鳥類的全基因組分析得出結論，企鵝是鸌形目的姐妹群，它們大約在6000萬年前分開演化。和企鵝的種類類似，南極地區鸌形目科的海洋飛鳥的種類隻有36種，加上其他洲每年從北半球遙遠的地方遷徙過來的僑民，共約50種。在南極地區哺育後代的36種本土海鳥中有7種是企鵝科，其它為信天翁科、南海燕科、海燕科19種、鵜燕科、鸌科等。

南極地區海洋飛鳥的種類稀少，但數量卻相當可觀，約有6500萬隻，其中南極的信天翁類約有3900萬隻，海燕約1100萬隻，企鵝1.2億隻。所以海鳥總數約1.78億隻。據海鳥學家估算，全世界的海鳥約有10億隻。南極洲是世界上的第五大洲，其麵積約為1,400萬平方公裏，佔地球陸地麵積的10%。但南極地區的海鳥占世界海鳥總數的18%，因此，南極地區被稱為飛鳥天地。

南極地區的海鳥主要分布在南極大陸沿岸和南極輻合帶南北的島嶼上，這些海洋飛鳥主要以磷蝦為食，也食用烏賊和魚類等海洋生物，在南大洋海洋生態係中起著重要作用。每年要消耗約4000萬噸海洋生物，所以鳥類在南極海洋食物網中也起著重要作用。

我們這次南極旅遊所登陸的地方隻能看到如上圖片中的阿德利企鵝（左）、白眉企鵝（中）、帽帶企鵝（右）。在投影儀上，我們看了很多企鵝的相片。多次講座之後，我們感覺對南極的生態和生物有了很多的了解，都盼望著12月3日早點到來，能一睹真正的企鵝和其它南極生物。

（未完待續）

下接《南極之行（五）登陸南極欺騙島》

 

[正明21]

回複 '世界在我心中' 的評論 : 謝謝您花時間閱讀。

[世界在我心中]

學習了，期待下一篇