稱量所有在海洋中漫遊的生物,一個驚人的平衡就會顯現。研究人員發現,當按大小類別分組時,這些生命的總體質量大致遵循規則的數學分佈——儘管人類可能已經擾亂了部分模式。
在一項發表於Science Advances的研究中,研究人員結合了衛星影像、水樣、商業捕魚捕撈資料和計算機模擬,估算了在公海中移動的所有生物體的總重量。接下來,他們透過將物種放置在分為 23 個重量等級的大小譜上,可視化了生物量的分佈。為了適應巨大的尺寸差異,研究人員使用稱為對數的數學函式劃分了類別:一個類別中生物體的平均重量與相鄰類別相差 10 倍。一個類別包含重量在 0.01 克到 0.1 克之間的生物,另一個類別包含重量在 0.1 克到 1 克之間的生物,依此類推。
來源:Amanda Montañez;資料來源:Ian A. Hatton 等人在Science Advances,第 7 卷,2021 年 11 月 10 日發表的“從細菌到鯨魚的全球海洋尺寸譜”
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科學家們發現,大多數重量類別都包含大約 1 吉噸的生命。“這可能是地球上生命最大規模的規律性之一,”該研究的主要作者,德國萊比錫馬克斯·普朗克數學科學研究所的生物學家伊恩·哈頓說。
例外情況包括一些含有細菌的類別,這些類別由於微生物在深水中的統治地位而超重,以及含有大於 10 克動物的類別,這些類別的質量不成比例地小。哈頓的團隊想知道人類是否促成了這種差異,他們使用了先前發表的計算機模擬和動物種群估計來重建 1850 年代現代工業捕魚之前的海洋大小譜。研究人員發現,自那時以來,包括鯨魚和許多魚類在內的 10 克以上生物的總重量減少了 60%。
紐芬蘭紀念大學的海洋生態學家安德烈亞·布林杜姆-布克霍爾茨說,過度捕撈是一個眾所周知的問題,但這項工作有助於闡明其程度,她沒有參與這項研究。“它可視化了我們實際上是如何從根本上改變了海洋,”她說。
