【智惠農(nóng)民】農(nóng)業(yè)視角看流浪地球：這個(gè)小小的透明生物，或成人類最后的動(dòng)物蛋白質(zhì)來源

編者按：

近期《流浪地球2》熱播，科幻大片的背后，不禁引發(fā)深思：電影假設(shè)的末日場景雖遙不可及，但假如地球到了“末日”，人類要以什么為食？科普中國智惠農(nóng)民推出系列科普文章，歡迎關(guān)注。

“大魚吃小魚，小魚吃蝦米”說的就是海洋中食物鏈的關(guān)系，在海洋里，除了像海洋哺乳動(dòng)物鯨、海豹、海象、海獅以及頭足類章魚、烏賊這些清一色食肉動(dòng)物，有一些大魚、小魚也都是食肉動(dòng)物。這么多的食肉動(dòng)物，它們吃什么？

首先是浮游生物。任何一片海域都有大量的浮游生物，這些浮游生物包括浮游植物和浮游動(dòng)物。如甲藻、硅藻、鞭毛蟲這些屬浮游植物，它們生長在海洋的上層，通過光合作用溶解水中的二氧化碳產(chǎn)生有機(jī)化合物。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，全球約有50%以上的氧氣是由浮游植物產(chǎn)生的。浮游植物不但是海洋碳匯的好能手，還是許多海洋生物的食物。

其次是浮游動(dòng)物，比如橈足類、刺胞動(dòng)物等等，這些浮游動(dòng)物不只生活在海洋的上層，它們可以出現(xiàn)在任何一個(gè)海水層面。

在海洋中，最常見、密度最大的浮游動(dòng)物就是磷蝦。全世界的海洋中，生活著85種不同的磷蝦。我們知道最大的海洋哺乳動(dòng)物往往以最小的海洋生物為食。磷蝦就是這樣一種“可憐”的小動(dòng)物，每只重約1克，不可避免地成了大多數(shù)海洋食肉動(dòng)物的食物。

在“假如地球流浪，人類以什么為食？”這個(gè)話題里，為什么要把南極磷蝦列入“希望”清單中？先來看看這些“小小生物”到底有什么特點(diǎn)。

可愛又迷你的蝦

通常所說的南極磷蝦是什么蝦？它的學(xué)名是Euphausia superba，別名叫大磷蝦或南極大磷蝦，是磷蝦科、磷蝦屬蝦類。嚴(yán)格說，南極磷蝦其實(shí)不是蝦，是一種生活在南極水域的海洋生物。因?yàn)闃幼酉裥∥r，也沾了蝦的名。它們的身形迷你可愛，長度只有3~5厘米，最大種類的長度也只有約7厘米。更可愛的是它們的身體是透明的，從它的外殼還能看到里面綠色的消化腺，這是因?yàn)樗鼈兊氖澄镆愿∮沃参餅橹?，這些浮游植物多數(shù)是綠色的。

會(huì)發(fā)光的蝦

許多海洋生物身上帶有生物熒光器官，南極磷蝦就是其中之一。這些器官可以發(fā)出光，熒光比小螢火蟲還大。據(jù)考證，它們發(fā)射的光距離比較遠(yuǎn)，集中亮度甚至能與電筒相比。

這些發(fā)光器官分布在哪里，你能想到嗎？有一對在眼柄上，有一對在第二至第七胸足的位置，還有一個(gè)在腹片上。它們每隔2-3秒就能發(fā)出黃綠色的光。在海洋中，如果看到一大群閃閃發(fā)光的小生物，也是很壯觀的。但這些光的功能是什么，目前的研究尚不能確定。

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然而，南極磷蝦的漂亮和可愛并不是能上“希望清單”的主要原因。南極磷蝦是南極生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種，也有研究說它們也許是地球上最成功的動(dòng)物物種。它的資源量之大，讓南極成為了“海里糧倉”。

在2015年版的《世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄》中，南極磷蝦屬于無危（LC）級別的物種。據(jù)相關(guān)科學(xué)調(diào)查表明，南極磷蝦蘊(yùn)藏量約為4億-6億噸。生物學(xué)家們估計(jì)，如果捕獲量每年不超過5000萬噸，南極磷蝦還會(huì)正常地生長與發(fā)展。

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目前，有許多國家把南極磷蝦資源稱為“海上金礦”，為什么有這樣的美譽(yù)，肯定有它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

頑強(qiáng)的生命力

南極磷蝦的生命力頑強(qiáng)是它們族群興旺的基礎(chǔ)，尤其是特別能抗餓。有實(shí)驗(yàn)表明，它們不吃東西也可以生活200多天。它們的絕技之一是在度過南極寒冷且漫長的冬天時(shí)，利用脫殼生長的方式進(jìn)行負(fù)生長，也就是把舊殼脫掉，在新殼尚未硬化之前讓身體迅速縮小，以減少維持身體漂浮所需要的能量。它們就這樣戰(zhàn)勝越冬的挑戰(zhàn)。這種實(shí)驗(yàn)，我們也可以在水族箱里看到：當(dāng)在水族箱內(nèi)的南極磷蝦沒有被喂食時(shí)，它們會(huì)脫殼縮小體型，這是其他動(dòng)物所沒有的生存本領(lǐng)。一般的小型無脊椎動(dòng)物的壽命都很短，而磷蝦能活到6年左右，可以說比較長壽了。

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強(qiáng)大的繁殖能力

南極磷蝦的產(chǎn)卵量很高。磷蝦產(chǎn)卵期在1-3月份，通常是在深海區(qū)產(chǎn)卵，一次最高可產(chǎn)下10萬枚卵，這些卵通常在2-3千米的深水區(qū)，孵化后再游向淺海區(qū)。通常它們游到100米海深時(shí)就會(huì)長為幼蝦，等游到它們生活的淺海區(qū)，就長大了。2-3年性成熟，就可以繁衍后代了。

獨(dú)特的生活方式

作為南極圈數(shù)量最多的生物，南極磷蝦以一己之力養(yǎng)活了南極圈多種生物，它是藍(lán)鯨、長須鯨、企鵝、海豹和很多魚類的重要食物來源，也是人類漁業(yè)的捕撈對象。每年有大量的南極磷蝦被大型海洋生物吃掉。比如以磷蝦為食的藍(lán)鯨，每天需要吃大約360萬只磷蝦，海豹們每年也能吃掉6300萬-13000萬噸磷蝦。

群居是磷蝦們喜歡的生活方式，可以在50米以淺的表層看到它們的生活軌跡。南極磷蝦主要形成集群也是在表層200米以內(nèi)，但海域和季節(jié)不同，密度也會(huì)不同?？梢钥吹剑诒姸嗤{之下，這種小生物的資源依然龐大，也許它們知道團(tuán)結(jié)就是力量。

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南極磷蝦不光儲(chǔ)量巨大，營養(yǎng)還很豐富。

很多人都不知道南極磷蝦是一種高蛋白食物，它的蛋白含量高達(dá)20%，一點(diǎn)都不比牛肉、雞蛋、牛奶等遜色。南極磷蝦的營養(yǎng)含量也是慢慢被人類發(fā)現(xiàn)的，研究表明，南極磷蝦具有高蛋白、低脂肪，且磷蝦礦物質(zhì)含量高、含多種活性物質(zhì)，如蛋白消化酶、類胞菌素氨基酸等。

起初人類捕撈南極磷蝦多數(shù)用于生產(chǎn)飼料和餌料等，后來才發(fā)現(xiàn)南極磷蝦的甲殼素、蝦青素和磷蝦油含量很高，還易提取，于是將其用于制作藥品和營養(yǎng)品。

既然南極磷蝦有這么多優(yōu)點(diǎn)，為什么不能大力開發(fā)這個(gè)資源？

這就要說到生物多樣性保護(hù)以及海洋食物鏈的平衡和生態(tài)健康。在海洋中，無論大小生物，對海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡都有重要意義。目前有研究表明，南極磷蝦通過糞便排泄，把大量的碳固定到海底，為生態(tài)系統(tǒng)提供“生物泵”。

雖然目前南極磷蝦資源蘊(yùn)藏量比較高，但氣候變化對南極磷蝦的繁衍和生存影響仍然很大。隨著人類對蛋白質(zhì)的需求增加，南極磷蝦也逐漸成為捕撈對象，許多漁業(yè)國家對南極磷蝦的需求量在逐年上升，比如挪威，每年從南極海域捕撈磷蝦多達(dá)40萬噸。如果捕撈業(yè)無序發(fā)展，也會(huì)導(dǎo)致資源匱乏，甚至危及南極其他動(dòng)物的生存，并給南極脆弱的生態(tài)系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的后果。

目前國際社會(huì)也在關(guān)注南極磷蝦的有效、可持續(xù)利用和資源的健康維護(hù)，對南極、大西洋區(qū)域的每年捕撈限額做了規(guī)定：一旦達(dá)到62.5萬噸，就禁止捕撈。

還有一個(gè)小知識(shí)，并不是營養(yǎng)成分高的水產(chǎn)品就好做、好吃。南極磷蝦被捕后，需要快速加工，否則它們體內(nèi)氟成分快速升高，味道難以保證，可能會(huì)變得很難吃。

此外，這種小小的生物，在加工后就很難以其本來的面目出現(xiàn)，也就是不再那么“美麗”了。所以，還是把這些小蝦先留給大魚吃吧。如果環(huán)境真的變得非常惡劣，地球需要“流浪”，大魚沒了，我們也只好撈這小小南極磷蝦“救命”了。

最后，雖然南極磷蝦繁殖能力強(qiáng)，儲(chǔ)量極豐富，可能成為人類未來最大的蛋白質(zhì)資源庫，但就目前來說，我們還是要關(guān)注生態(tài)平衡，關(guān)注磷蝦的資源健康，科學(xué)保護(hù)、合理開發(fā)。否則，倘若地球流浪，這種小小生物也許就不能成為“人類最后的動(dòng)物蛋白質(zhì)來源”。

出品：科普中國智惠農(nóng)民

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

作者：劉雅丹研究員 中國水產(chǎn)學(xué)會(huì)原秘書長助理、全國首席科學(xué)傳播專家

策劃：武玥彤 謝蕓