点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源
首页> 光明科普云> 科普中国智惠农民> 图文 > 正文

【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源

来源:光明网-科普中国2023-02-03 14:07

  编者按:

  近期《流浪地球2》热播,科幻大片的背后,不禁引发深思:电影假设的末日场景虽遥不可及,但假如地球到了“末日”,人类要以什么为食?科普中国智惠农民推出系列科普文章,欢迎关注。

  “大鱼吃小鱼,小鱼吃虾米”说的就是海洋中食物链的关系,在海洋里,除了像海洋哺乳动物鲸、海豹、海象、海狮以及头足类章鱼、乌贼这些清一色食肉动物,有一些大鱼、小鱼也都是食肉动物。这么多的食肉动物,它们吃什么?

  首先是浮游生物。任何一片海域都有大量的浮游生物,这些浮游生物包括浮游植物和浮游动物。如甲藻、硅藻、鞭毛虫这些属浮游植物,它们生长在海洋的上层,通过光合作用溶解水中的二氧化碳产生有机化合物。科学研究发现,全球约有50%以上的氧气是由浮游植物产生的。浮游植物不但是海洋碳汇的好能手,还是许多海洋生物的食物。

  其次是浮游动物,比如桡足类、刺胞动物等等,这些浮游动物不只生活在海洋的上层,它们可以出现在任何一个海水层面。

  在海洋中,最常见、密度最大的浮游动物就是磷虾。全世界的海洋中,生活着85种不同的磷虾。我们知道最大的海洋哺乳动物往往以最小的海洋生物为食。磷虾就是这样一种“可怜”的小动物,每只重约1克,不可避免地成了大多数海洋食肉动物的食物。

  在“假如地球流浪,人类以什么为食?”这个话题里,为什么要把南极磷虾列入“希望”清单中?先来看看这些“小小生物”到底有什么特点。

  可爱又迷你的虾

  通常所说的南极磷虾是什么虾?它的学名是Euphausia superba,别名叫大磷虾或南极大磷虾,是磷虾科、磷虾属虾类。严格说,南极磷虾其实不是虾,是一种生活在南极水域的海洋生物。因为样子像小虾,也沾了虾的名。它们的身形迷你可爱,长度只有3~5厘米,最大种类的长度也只有约7厘米。更可爱的是它们的身体是透明的,从它的外壳还能看到里面绿色的消化腺,这是因为它们的食物以浮游植物为主,这些浮游植物多数是绿色的。

  会发光的虾

  许多海洋生物身上带有生物荧光器官,南极磷虾就是其中之一。这些器官可以发出光,荧光比小萤火虫还大。据考证,它们发射的光距离比较远,集中亮度甚至能与电筒相比。

  这些发光器官分布在哪里,你能想到吗?有一对在眼柄上,有一对在第二至第七胸足的位置,还有一个在腹片上。它们每隔2-3秒就能发出黄绿色的光。在海洋中,如果看到一大群闪闪发光的小生物,也是很壮观的。但这些光的功能是什么,目前的研究尚不能确定。

【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源

图片来自网络

  然而,南极磷虾的漂亮和可爱并不是能上“希望清单”的主要原因。南极磷虾是南极生态系统的关键物种,也有研究说它们也许是地球上最成功的动物物种。它的资源量之大,让南极成为了“海里粮仓”。

  在2015年版的《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》中,南极磷虾属于无危(LC)级别的物种。据相关科学调查表明,南极磷虾蕴藏量约为4亿-6亿吨。生物学家们估计,如果捕获量每年不超过5000万吨,南极磷虾还会正常地生长与发展。

【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源

图片来自网络

  目前,有许多国家把南极磷虾资源称为“海上金矿”,为什么有这样的美誉,肯定有它独特的优点。

  顽强的生命力

  南极磷虾的生命力顽强是它们族群兴旺的基础,尤其是特别能抗饿。有实验表明,它们不吃东西也可以生活200多天。它们的绝技之一是在度过南极寒冷且漫长的冬天时,利用脱壳生长的方式进行负生长,也就是把旧壳脱掉,在新壳尚未硬化之前让身体迅速缩小,以减少维持身体漂浮所需要的能量。它们就这样战胜越冬的挑战。这种实验,我们也可以在水族箱里看到:当在水族箱内的南极磷虾没有被喂食时,它们会脱壳缩小体型,这是其他动物所没有的生存本领。一般的小型无脊椎动物的寿命都很短,而磷虾能活到6年左右,可以说比较长寿了。

【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源

图片来自网络

  强大的繁殖能力

  南极磷虾的产卵量很高。磷虾产卵期在1-3月份,通常是在深海区产卵,一次最高可产下10万枚卵,这些卵通常在2-3千米的深水区,孵化后再游向浅海区。通常它们游到100米海深时就会长为幼虾,等游到它们生活的浅海区,就长大了。2-3年性成熟,就可以繁衍后代了。

  独特的生活方式

  作为南极圈数量最多的生物,南极磷虾以一己之力养活了南极圈多种生物,它是蓝鲸、长须鲸、企鹅、海豹和很多鱼类的重要食物来源,也是人类渔业的捕捞对象。每年有大量的南极磷虾被大型海洋生物吃掉。比如以磷虾为食的蓝鲸,每天需要吃大约360万只磷虾,海豹们每年也能吃掉6300万-13000万吨磷虾。

  群居是磷虾们喜欢的生活方式,可以在50米以浅的表层看到它们的生活轨迹。南极磷虾主要形成集群也是在表层200米以内,但海域和季节不同,密度也会不同。可以看到,在众多威胁之下,这种小生物的资源依然庞大,也许它们知道团结就是力量。

【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源

图片来自网络

  南极磷虾不光储量巨大,营养还很丰富。

  很多人都不知道南极磷虾是一种高蛋白食物,它的蛋白含量高达20%,一点都不比牛肉、鸡蛋、牛奶等逊色。南极磷虾的营养含量也是慢慢被人类发现的,研究表明,南极磷虾具有高蛋白、低脂肪,且磷虾矿物质含量高、含多种活性物质,如蛋白消化酶、类胞菌素氨基酸等。

  起初人类捕捞南极磷虾多数用于生产饲料和饵料等,后来才发现南极磷虾的甲壳素、虾青素和磷虾油含量很高,还易提取,于是将其用于制作药品和营养品。

  既然南极磷虾有这么多优点,为什么不能大力开发这个资源?

  这就要说到生物多样性保护以及海洋食物链的平衡和生态健康。在海洋中,无论大小生物,对海洋生态系统的平衡都有重要意义。目前有研究表明,南极磷虾通过粪便排泄,把大量的碳固定到海底,为生态系统提供“生物泵”。

  虽然目前南极磷虾资源蕴藏量比较高,但气候变化对南极磷虾的繁衍和生存影响仍然很大。随着人类对蛋白质的需求增加,南极磷虾也逐渐成为捕捞对象,许多渔业国家对南极磷虾的需求量在逐年上升,比如挪威,每年从南极海域捕捞磷虾多达40万吨。如果捕捞业无序发展,也会导致资源匮乏,甚至危及南极其他动物的生存,并给南极脆弱的生态系统带来灾难性的后果。

  目前国际社会也在关注南极磷虾的有效、可持续利用和资源的健康维护,对南极、大西洋区域的每年捕捞限额做了规定:一旦达到62.5万吨,就禁止捕捞。

  还有一个小知识,并不是营养成分高的水产品就好做、好吃。南极磷虾被捕后,需要快速加工,否则它们体内氟成分快速升高,味道难以保证,可能会变得很难吃。

  此外,这种小小的生物,在加工后就很难以其本来的面目出现,也就是不再那么“美丽”了。所以,还是把这些小虾先留给大鱼吃吧。如果环境真的变得非常恶劣,地球需要“流浪”,大鱼没了,我们也只好捞这小小南极磷虾“救命”了。

  最后,虽然南极磷虾繁殖能力强,储量极丰富,可能成为人类未来最大的蛋白质资源库,但就目前来说,我们还是要关注生态平衡,关注磷虾的资源健康,科学保护、合理开发。否则,倘若地球流浪,这种小小生物也许就不能成为“人类最后的动物蛋白质来源”。

  出品:科普中国智惠农民

  监制:光明网科普事业部

  作者:刘雅丹研究员 中国水产学会原秘书长助理、全国首席科学传播专家

  策划:武玥彤 谢芸

【农业视角看流浪地球】这个小小的透明生物,或成人类最后的动物蛋白质来源

 

  【征稿令】

  为在全社会普及科技知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法,光明网科普频道面向创作者征集各类原创优秀科普、科幻作品,鼓励广大科技工作者、各领域专业人士、在职教师与在校学生等积极参与,首次投稿作者请提供个人简介。投稿邮箱:gmkepu2023@163.com。

[ 责编:姜楠 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 南通:光储行业跑出“中国速度”

  • 叙利亚两辆巴士相撞致35人死亡

独家策划

推荐阅读
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具,研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。
2026-07-22 09:26
无法驶出的化肥运输船,迟迟不散的热浪,突然生效的出口禁令……近期,一系列事件叠加,或许正给全球粮食安全带来显著不确定性。
2026-07-21 03:40
拔尖创新人才作为国家战略科技力量的核心支撑,其培育成效直接关系到高水平科技自立自强的进程。科学教育是拔尖创新人才培养的基础工程,必须把握青少年成长的关键期,构建全链条、一体化的科学教育新生态,推动教育、科技、人才深度融合,为强国建设筑牢人才根基。
2026-07-21 03:40
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革,正深刻重塑产业形态与劳动方式,职业教育作为对接产业最紧密的教育类型,面临的根本性问题已不再是如何培养标准化、重复性的熟练操作者,而是要回答人机协同时代究竟需要什么样的高技能人才。
2026-07-21 03:40
暑假已至,以中小学生为主力的研学游市场持续升温。外出研学已成为不少中小学生家庭的假期常规安排。家长往往将研学活动视作教育由家庭、学校向社会课堂的延伸,是学校教育的重要补充。
2026-07-21 03:40
毕业论文AI率检测,已成为无数大学毕业生关心的热点话题。AI工具引发的学术不端如何界定?为规避高AI率而拆解论文、打乱表达的无奈如何化解?AI检测产品缺少国家标准、质量参差不齐的困局如何突破?这些追问,热度居高不下,答案却远未清晰。
2026-07-21 03:40
加载更多