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對(duì)很多人來(lái)說(shuō),對(duì)北極甜蝦有多追捧,就對(duì)南極磷蝦有多無(wú)感。為啥海洋中量大管飽的磷蝦幾乎無(wú)人問(wèn)津呢?
雖然我們?nèi)瞬徽Τ裕@可是須鯨的最?lèi)?ài),然而你不知道的是,鯨類(lèi)吃蝦還會(huì)剝殼!沒(méi)手咋剝?別急,看完這篇文章你就知道了,須鯨的這個(gè)技能,已經(jīng)甩了大熊貓十萬(wàn)八千里啦。

為啥不吃南極磷蝦?
近年風(fēng)靡市場(chǎng)的北極甜蝦,大名北方長(zhǎng)額蝦,屬于長(zhǎng)額蝦科,分布于北大西洋、北冰洋的冷水海域。被捕撈后低溫保存時(shí),甜蝦體內(nèi)的分解酶會(huì)將蝦肉中的蛋白質(zhì)分解為甘氨酸,進(jìn)一步增加鮮甜滋味,非?!岸隆?。

而著名的南極活體蛋白質(zhì)庫(kù)、總量達(dá)數(shù)億噸的磷蝦,卻沒(méi)那么容易登上人類(lèi)餐桌——撈是能撈,但撈完很快就沒(méi)法吃了。
磷蝦屬于軟甲綱磷蝦目,嚴(yán)格來(lái)講并不是蝦(蝦、蟹屬于十足目),全球海洋中共有 86 種磷蝦,其中數(shù)量最多的是南極磷蝦,體長(zhǎng)約 5.5~6 厘米。

須鯨自助餐主角南極磷蝦(Euphausia superba)
圖源:bing
南極磷蝦被捕撈出水后會(huì)很快死亡,體內(nèi)的消化酶短時(shí)間內(nèi)就會(huì)將自身組織分解。同時(shí),磷蝦甲殼內(nèi)的氟化物含量較高,而且性質(zhì)不穩(wěn)定,在磷蝦死后即可滲透到蝦肉中。如果人體攝入氟化物過(guò)多,可能導(dǎo)致骨質(zhì)破壞,有患氟骨癥的風(fēng)險(xiǎn)。所以對(duì)包括我國(guó)在內(nèi)的各個(gè)捕撈大國(guó)來(lái)說(shuō),南極磷蝦主要被用來(lái)當(dāng)做動(dòng)物飼料,或加工成“磷蝦油”。

自帶銷(xiāo)毀程序
圖源:Bing
當(dāng)然這對(duì)地球生態(tài)來(lái)說(shuō),也算是一件幸事。比起成為人類(lèi)餐桌上的一道菜,南極磷蝦的生態(tài)意義更為重要:它們是南大洋食物網(wǎng)的關(guān)鍵物種,能把藻類(lèi)中的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為易消化的動(dòng)物蛋白,養(yǎng)活了須鯨、海豹、企鵝、魷魚(yú)……等難以計(jì)數(shù)的捕食者。

小阿德利企鵝吃磷蝦,好吃得拍手手
圖源:Bing
還有一種名不副實(shí)的“食蟹海豹”,它們其實(shí)不吃螃蟹,食譜中90%以上都是磷蝦??恐晕r,它們甚至把自己吃成了數(shù)量最多的鰭腳類(lèi)動(dòng)物。

為了濾出磷蝦,食蟹海豹把牙齒都演化成了鏤空的,與須鯨的鯨須功能相似。圖源:sciencelearn
鯨魚(yú)是如何“養(yǎng)”磷蝦的?
當(dāng)然,磷蝦最大的“主顧”,還是南極海域里的幾乎所有須鯨。包括座頭鯨、南極小須鯨、小露脊鯨、以及史上最大動(dòng)物南極藍(lán)鯨等。
須鯨沒(méi)有牙齒,卻長(zhǎng)了滿(mǎn)嘴“胡子”——毛發(fā)狀的鯨須(由皮膚衍生物構(gòu)成,與毛發(fā)不同源)。成年藍(lán)鯨的上頜口腔約有270~400條鯨須,配合能把下頜像氣球一樣撐大的喉褶,一次可吞進(jìn)數(shù)十噸海水;再用2噸多重的舌頭把海水壓出,鯨須則把磷蝦擋在嘴里。
深藏blue
視頻來(lái)源:DolphinDroneDom
藍(lán)鯨常用“沖撞捕食”的方式,殺入磷蝦密集的海面大吞特吞。在捕食高峰期,一頭須鯨每天可沖撞捕食200~1200次。以南極藍(lán)鯨為例,成年鯨每天可以消耗16噸磷蝦,相當(dāng)于3頭成年雄性非洲象的重量。
以上關(guān)于藍(lán)鯨怎么吃磷蝦,或許你曾在別的科普中看到過(guò),《博物》雜志2024年2月號(hào)的須鯨專(zhuān)題也有解讀。然而,把磷蝦吞下去之后,它們還要有另一套絕活來(lái)對(duì)付蝦殼。

圖源:nature
須鯨吃蝦,胃里剝殼?
別看藍(lán)鯨一天吃好幾噸蝦,但它們吃得還挺細(xì),會(huì)給蝦剝殼——當(dāng)然,不是用手,而是用胃。
在如今的哺乳動(dòng)物分類(lèi)中,鯨與牛羊鹿豬同屬于偶蹄目。今天的陸生偶蹄類(lèi),是最具統(tǒng)治地位的食草動(dòng)物,尤其是牛、羊、羚羊所在的??疲约案鞣N鹿所在的鹿科。它們最大的成功秘訣,就是功能超強(qiáng)的胃。
我們知道,牛有四個(gè)胃(實(shí)際是胃分為四個(gè)腔室),其中最大的一個(gè)叫瘤胃,我們吃的毛肚就是它。這個(gè)口袋接收吃進(jìn)來(lái)的草,還有大量微生物在此工作(占瘤胃干重可達(dá)50%),是食物的“儲(chǔ)存室”與“發(fā)酵室”。瘤胃中的微生物,能通過(guò)發(fā)酵分解植物纖維素。牛羊鹿還會(huì)把瘤胃中初步消化的食物,反芻到嘴里二次咀嚼,再送回胃里做深度消化。

牛的多腔室胃結(jié)構(gòu):瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃
分別對(duì)應(yīng)著我們吃的毛肚、金錢(qián)肚、牛百葉、牛沙瓜
圖源:Bing
而鯨今天最“親近”的遠(yuǎn)親河馬,雖然不反芻,但也有分成三瓣的胃,對(duì)吃下的食物分步消化。今天的須鯨和齒鯨,不論吃的是海獸、魚(yú)、烏賊還是小蝦米,胃部也都是多腔室的。這樣看來(lái),它們的共同遠(yuǎn)祖,以及其他許多原始偶蹄類(lèi),可能都有多腔室的胃。

5300萬(wàn)年前的鯨類(lèi)先祖巴基獸,體長(zhǎng)不到1米
圖源:Bing
不同種類(lèi)的鯨,胃有三個(gè)或四個(gè)室,其中都包括一個(gè)類(lèi)似瘤胃的前胃發(fā)酵室。這里負(fù)責(zé)暫儲(chǔ)食物,并由微生物群對(duì)食物進(jìn)行初步消化。

海豚科齒鯨的多腔室胃
圖源:Bing
前胃里微生物群分解的,主要是動(dòng)物食材中的“纖維素”——幾丁質(zhì)。和植物纖維素類(lèi)似,幾丁質(zhì)也是一種難以消化的多糖,分子結(jié)構(gòu)也像纖維素。在自然界中,它主要存在于菌類(lèi)、藻類(lèi)的細(xì)胞,節(jié)肢動(dòng)物如蝦、蟹、昆蟲(chóng)的外殼,高等植物的細(xì)胞壁等處。
對(duì)人類(lèi)腸胃來(lái)說(shuō),由幾丁質(zhì)混雜鈣鹽形成的蝦蟹硬殼,吸收消化的效率很低(實(shí)際也補(bǔ)不了什么鈣),還不如先剝掉再吃,省得扎嘴。
而對(duì)鯨來(lái)說(shuō),胃中微生物分解的幾丁質(zhì),能為它們提供約10%的能量來(lái)源,大大提升了消化效率。不過(guò),磷蝦殼里的氟化物,并不能被無(wú)害化。所幸現(xiàn)有研究表示,氟化物對(duì)鯨類(lèi)的健康影響不算嚴(yán)重。
熊貓還得多學(xué)學(xué)
總結(jié)一下:鯨魚(yú)體內(nèi)保留了5000萬(wàn)年前、祖先還在啃草時(shí)的古老微生物群,讓它們舊瓶裝新酒,迄今發(fā)揮著重要作用。
不僅如此,在從食草動(dòng)物向食肉動(dòng)物轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,鯨類(lèi)體內(nèi)的微生物群也兼收并蓄,表現(xiàn)出了雙重特點(diǎn):在與蛋白質(zhì)消化相關(guān)的基因方面,鯨類(lèi)與食肉動(dòng)物微生物組相似;但在涉及碳和能量代謝的基因方面,卻與食草動(dòng)物微生物組相似。
和這些大贏家相反,國(guó)寶大熊貓的祖先從肉食轉(zhuǎn)變?yōu)橹彩常瑓s保留了肉食動(dòng)物的簡(jiǎn)單消化系統(tǒng):只有一個(gè)胃,腸道較短,體內(nèi)微生物群也基本沒(méi)有發(fā)酵竹子纖維的能力。正由于消化效率太低,熊貓們必須一天到晚啃竹子,每天食量多達(dá)體重的40%!同時(shí)由于攢不下冬眠所需的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)備,在寒冷的山區(qū)冬天也只能硬扛……
當(dāng)然,相比鯨類(lèi)下海超過(guò)5000萬(wàn)年、須鯨濾食超過(guò)2500萬(wàn)年的漫長(zhǎng)歷史,大熊貓的祖先轉(zhuǎn)型吃素最多不過(guò)400萬(wàn)年(根據(jù)2019年發(fā)布的一項(xiàng)研究,大熊貓以竹子為主食的歷史,甚至可能不到1萬(wàn)年)!如果熊貓家族能繼續(xù)繁衍演化,或許在遙遠(yuǎn)的未來(lái),它們還會(huì)有獨(dú)特高招。
參考來(lái)源:
https://www.nature.com/articles/ncomms9285
鯨擁有獨(dú)特的腸道微生物群,兼具食肉動(dòng)物和食草動(dòng)物的特征
https://new.nsf.gov/science-matters/antarctic-krill-superheroes-southern-ocean#image-caption-credit-block
磷蝦介紹
https://www.nature.com/articles/s41467-024-51954-x
南極海域活躍的須鯨、與磷蝦關(guān)系
https://www.eurekalert.org/news-releases/933143
鯨魚(yú)吃磷蝦食量
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0163699506800363
小須鯨胃部解刨
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10696475/
小須鯨的前胃與細(xì)菌
https://baleinesendirect.org/en/whale-digestion-ruminate/
鯨魚(yú)能否反芻
https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2018.00229/full
熊貓的腸道菌群并沒(méi)有特化出發(fā)酵纖維素的能力
書(shū)《看不見(jiàn)的陪伴: 與微生物共生的奇妙之旅》
撰文 | 劉文瑾
部分圖片 | 圖蟲(chóng)創(chuàng)意
微信編輯 | 未末
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