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:[email protected]

[ 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

  • 浙江安吉:暑期乡村文旅热

  • 北京:机器人在公园“上岗”

独家策划

推荐阅读
这不只是一幅地质图,还是一套中国自主的图例标准。
2026-08-07 09:48
最近不少“中国神器”在全球刷屏。这些出圈的国货新品,早已摆脱低端代工、低价走量的旧标签,折射出中国制造的创新迭代与品质跃升。国货新品不断出圈、新产业蓬勃发展的背后,是中国制造的硬核实力。
2026-08-07 09:47
今年7月,国家药监局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。5月,恒瑞医药与百时美施贵宝达成新药授权合作,确定性付款9.5亿美元……今年以来,我国新药的好消息不断。
2026-08-07 09:47
在数据要素赋能方面,2025年国家数据局发布了100个公共数据“跑起来”示范场景,联合19个部门组织举办2025年“数据要素×”大赛并发布241个典型案例。
2026-08-07 09:46
近日,北京市14家市属公园陆续迎来多款机器人“新员工”,它们在公园“上岗”,承担清洁清扫、智慧巡检、问询导览、水面救援、绿化养护、生态监测等多项任务,将智慧服务融入公共生活。
2026-08-07 03:10
团队攻克了满足多功能、智能化的海缆敷设双通道布缆作业系统设计技术,使作业系统具备高度自动化和智能化水平。
2026-08-06 09:48
近日,云深处自主研发生产的四足机器人完成海关通关后出口瑞士,用于当地厂区安防、地下管网隐患排查等业务场景。“核电安全标准严苛,产品能够在瑞士核电站成功落地,充分印证国产机器人的稳定性和可靠性,我们已达成扩产合作意向。
2026-08-06 09:48
记者6日从中国科学院高能物理所获悉,我国科研人员领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,历经15年实验研究,首次证明一类全新物质形态——胶球的存在。
2026-08-06 09:47
记者5日从中国科学院近代物理研究所获悉,该所科研团队与合作者依托强流重离子加速器装置(HIAF),成功产生并鉴别了稀有原子核铪-153。实验中,团队利用HIAF增强器提供的铋-209束流轰击石墨靶,通过弹核碎裂反应产生放射性核素。
2026-08-06 09:47
记者日前从陆军军医大学新桥医院血液病医学中心获悉,由该中心张曦教授和宋清晓研究员领衔的研究团队,首次揭示了皮肤慢性移植物抗宿主病(cGVHD)“久治难愈”的核心机制,找到了打破纤维化恶性循环的关键“开关”。
2026-08-06 02:30
最初,动画和实拍泾渭分明,然而随着手工转描、仿真合成、运动捕捉这类手段的引入,动画和实拍开始相互渗透。AI对动画与实拍的缝合,会将影像艺术彻底引向“泛动画”的时代。
2026-08-05 09:33
衣服透气不闷汗、个性化定制汽车交付快、人形机器人型号多,商品性能更好、生产效率更高、创新活力更足……近年来,这些生产生活中的变化,折射出纳米制造、柔性制造、共享制造等新趋势。
2026-08-05 09:26
在这样的微观世界里,科学家操控原子和分子,设计制造具有特殊性能的新材料、新器件,这就是纳米制造。目前,纳米制造已经实现在原子分子量级设计新材料,按需定制材料的储能、催化、防腐、导电等特性,突破传统制造的性能天花板。
2026-08-05 09:26
近日,中国农业科学院都市农业研究所联合国内外科研单位,发现了改良生菜体内的营养和风味物质的基因密码。生菜在被人类驯化与改良的漫长过程中,口感和营养发生显著变化,这背后离不开关键基因的“调控”。
2026-08-05 09:24
当地时间3日,在意大利佛罗伦萨举办的第46届国际空间研究委员会(COSPAR)科学大会上,中国气象局王劲松研究员荣获威廉·诺德伯格奖章。王劲松是首位获此殊荣的中国科学家,并同步获得一颗小行星命名。此次获奖表明,我国空间科学与应用领域研究成果获得国际学术界高度认可。
2026-08-05 07:40
石墨烯,单层碳原子排成的蜂窝薄膜,薄到极致。但把它一层层摞起来时,层与层之间如何错位——用专业术语叫作堆垛方式——会彻底改写材料的“脾气”。
2026-08-04 03:05
中国石化重庆川维化工公司5万吨/年特种聚乙烯醇(PVA)树脂装置日前顺利一次开车成功并产出合格产品,首批货品已发往欧洲。至此,川维化工PVA总产能达21万吨/年,跃居全球单一工厂中最大的高端PVA生产基地。
2026-08-04 03:05
菱方堆垛的石墨烯有一个天然“超能力”:电子彼此间的相互作用强,集体表现出超导、磁性等奇特行为。这在物理学上叫“强电子关联”——电子不再是各自乱跑的粒子,而是有着充分沟通的步调一致的集体,像一支训练有素的“乐队”。
2026-08-04 03:05
今年上半年,人工智能领域一系列标志性成果密集落地。在技术、应用、生态、治理的协力牵引下,人工智能产业迸发出前所未有的发展活力,赋能实体经济的成效持续凸显。
2026-08-04 09:31
近日,由人力资源社会保障部、安徽省人民政府共同主办的“创赢未来”创业大赛(以下简称“大赛”)全国赛在安徽合肥圆满收官。在大赛同步举办的创业安徽成果展区,一瓶瓶单原子农药整齐陈列,它们同样是“人工智能+创业”的杰作。
2026-08-04 09:31
加载更多