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重口味企鹅粪便 比你想象中更重要

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2019-06-20 08:40 科技日报

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长时间以来,研究南极的生物学家一直将研究重点放在了解生物体如何应对南极的严重干旱和寒冷等恶劣条件上。有一件事却被一直忽略,那就是企鹅和海豹们富含氮的粪便所能发挥的作用。

营养丰富的企鹅便便

若是身在南极,你一定会感到崩溃——企鹅粪便实在太重口味。

企鹅的主要食物来源——南极磷虾,是生活在纯净南极的一种小型海洋甲壳类动物,是赫赫有名的小身材、大营养,被称为“蓝血贵族”。南极磷虾是已发现的蛋白质含量最高的生物,其体内蛋白质含量高达50%以上,一只南极磷虾(0.5克)所含的蛋白质相当于5克牛肉的蛋白质含量。

在磷虾吃多了的情况下,企鹅的排泄物就变成粉色。正是磷虾身上的天然色素——虾青素,染红了企鹅们的便便。于是,又腥又臭的企鹅屎味儿,几乎让每位踏上过南极的人永生难忘。

十多年前,中国科技大学孙立广教授独创了“企鹅考古法”,开拓了“全新世南极无冰区生态地质学”这一新的研究领域。“磷虾中有奇高的氟含量,使企鹅作为载体将海洋食物中的元素转移到粪便中,进而进入沉积土层中。” 孙立广告诉科技日报记者。

滋润着贫瘠的南极大陆

谈到粪便,万变不离其宗的便是其作为“肥料”的用途。而企鹅的粪便,其实也滋养了整个贫瘠的南极大陆,养活了许多小动物。有了这些便便,南极生物才能呈现出现在的多样性与活力。只是在过去,科学家都一直忽视了企鹅粪便的力量。最近一项研究发现,企鹅便便对生物多样性的影响范围可达1000米。越靠近企鹅栖息地的区域,整个食物链就越充满活力。

企鹅是南极的头号营养师,其粪便真是“又臭又有用”。企鹅粪便里,蕴含着碳、氮和磷等各种丰富的养分。

其中,受益最大的是土壤。企鹅粪便部分蒸发成了氨,然后被风吹进土壤。这便为初级生产者提供了足够的氮。据研究人员统计,南极每平方米土壤中有数百万无脊椎动物。这里的物种丰富度,相当于其他区域的8倍。

南极的特殊植物苔藓的求生策略,却与别的生物有所不同。有学者研究发现,在南极洲的东部地区,生长着一片特殊的苔藓。由于这一片区域土地的物质基本上都是沙子与砾石,此处苔藓必须从其他地方通过其他途径获得稳定的营养资源,这对于苔藓来说,是一个巨大的挑战。

通过研究,南极苔藓的化学成分氮含量远远超过海藻、南极虾体内的水平,进一步研究发现,此类氮元素与企鹅粪便中的氮元素完全一样,也就是说,这里的苔藓几千年来都是依靠企鹅的粪便来维持生计的。

这些企鹅排泄物支撑着南极地区繁荣的苔藓和地衣群落,进而使许多微小的动物如春尾和螨存活下来,从而维持大量微生物的存在,创造南极的生态环境,对于南极洲的生态平衡发挥着极其重要的作用。

责任编辑:陶国琪(QT0003)

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