印度洋深處的鯨類墓地,保存 530 萬年的鯨落紀錄
- 演化之聲

- 6月30日
- 讀畢需時 5 分鐘
印度洋東南部深海底部的迪亞曼蒂納帶(Diamantina Zone),位在澳洲西南方外海,沿著海床延伸約 1,200 公里,深度分布在 4,616 至 7,001 公尺範圍,最深處接近西北段的多德雷赫特深淵(Dordrecht Deep),在 2023 年一組研究團隊搭乘奮鬥者號(Fendouzhe)載人潛水器深入調查後,發現這片海床保存著一座規模驚人的深海鯨類墓地。

研究團隊在 32 次深海潛航,沿著迪亞曼蒂納帶記錄到 5 個仍有生物群活動的鯨落(whale fall),也就是掉入深淵的鯨類屍體,以及 476 件鯨類化石紀錄。這些遺骸有些還在分解中,成為深海生物的食物來源;有些已經歷經長時間礦化,被黑色鐵錳氧化物覆蓋,半埋在柔軟沉積物裡。它們是在長達數百萬年的時間反覆累積於同一片深海地形中的遺蹟。研究者因此把這裡視為一座「鯨類墓地」。

深海平原平時能獲得的有機物很少,多半依賴上層海洋緩慢落下的碎屑;一具鯨屍能在短時間內提供大量脂肪、蛋白質與骨骼中的有機物,吸引不同類型的深海生物陸續進入。迪亞曼蒂納帶發現的 5 個活躍鯨落都處於硫化階段,骨骼表面覆蓋白色微生物席(microbial mat),還有多毛綱(Polychaeta)食骨蠕蟲屬(Osedax)的動物鑽入鯨骨。負責鑽入鯨骨取食骨內有機物的是食骨蠕蟲的雌蟲,而體型微小的侏儒雄蟲則生活在雌蟲的膠質管(gelatinous tube)腔裡。雌蟲會把分枝狀根部(ramifying roots)伸入骨骼,透過酸化、酵素作用與共生細菌協助,釋放並吸收骨內的脂質與膠原蛋白等養分。

這些鯨落周圍存在豐富的底棲生物群,研究者從現場影像與採集標本中辨識出 35 類大型底棲動物,包含環節動物、甲殼類、軟體動物、刺胞動物與線蟲。較大型肉眼可見的生物則以食骨蠕蟲、腹足類、化學共生的雙殼綱(chemosymbiotic Bivalvia)與蛇尾綱(Ophiuroidea)為主,部分區域密度可達每平方公尺 2,840 隻。這類雙殼貝體內帶有硫氧化共生細菌,當鯨骨分解使周圍環境累積硫化物等還原性物質時,這些共生菌便能利用其中的化學能固定無機碳,合成有機物,進而供養雙殼綱的宿主。
過去多數鯨落紀錄位於數十公尺到約 4,000 公尺深,而迪亞曼蒂納帶的活躍鯨落則在超過 6,700 公尺的深處,其中最深的一處由喙鯨科(Ziphiidae)鯨魚的三節細長椎骨組成,位在 6,788.7 公尺深的海床。
除了現代鯨落,研究者在該區域收集並分析 43 件化石,辨識出 5 種喙鯨科與 1 種鬚鯨小目(Mysticeti)物種。多數喙鯨化石是吻部骨骼,因為這些部位非常緻密、礦物含量高,比其他骨骼更容易在深海環境中保存下來。研究者確認其中包含現生的安氏中喙鯨(Mesoplodon bowdoini)與長齒中喙鯨(Mesoplodon layardii),兩者至今仍分布於印度洋東南部。化石中也包含已滅絕的喙鯨類,例如翼手喙鯨屬(Pterocetus)與伊茲科喙鯨屬(Izikoziphius),其中一件化石為新物種,被命名為迪亞曼蒂納翼手喙鯨(Pterocetus diamantinae)。鬚鯨化石則包含塞鯨(Balaenoptera borealis)的鼓室泡(tympanic bulla),還有一些較難精確鑑定的鬚鯨頭骨與身體骨骼碎片。




為了判斷這些化石的年代,研究者分析 33 件骨骼樣本的鍶同位素比例。部分樣本訊號已經和現代海水相同,表示死亡後曾發生完整的地球化學交換(geochemical exchange);其餘樣本則顯示年代約介於 12 萬年前到 526 萬年前。最古老的樣本來自本加拉翼手喙鯨(Pterocetus benguelae),平均年齡約 526 萬年;羅西伊茲科喙鯨(Izikoziphius rossi)約 244 萬年。這表示該區域的鯨落事件至少從上新世(Pliocene)早期就已經開始,並持續到今天。
為什麼這裡會累積如此多鯨類遺骸?答案來自鯨類行為、海底地形與保存環境的共同作用。南極小鬚鯨(Balaenoptera bonaerensis)與塞鯨都是會進入印度洋東南部的遷徙性鬚鯨,牠們主要在上層海域覓食,並不需要潛到數千公尺深。因此牠們的遺骸出現在迪亞曼蒂納帶,應該是因為死亡後屍體沉入遷徙廊道下方的深海。喙鯨的情況則不同,喙鯨是高度特化的深潛掠食者,會捕食深水魷魚與魚類,深潛能力雖然讓喙鯨能進入其他鯨類難以利用的生態資源,也伴隨極高風險。牠們經常能下潛超過 1,000 公尺,閉氣時間可超過 1 小時;依據肺部塌陷與氧氣儲存能力推估,其最大潛水深度可能超過 3,000 公尺。然而若覓食深度超過這個範圍,對身體來說會非常吃力,可能增加疲勞或減壓相關問題的風險。當喙鯨因自然死亡或深潛意外死亡後,屍體沉向這裡的海床就不足為奇了。

迪亞曼蒂納帶附近的沉積速率極低,意味著骨骼不會很快被大量泥沙覆蓋,也不會迅速從海床表面消失。某些位於斜坡或海床上的骨骼,可能長時間暴露於海水。隨著鐵錳氧化物逐漸沉積在骨骼表面與內部,骨頭會變得更堅固,也更能和外界環境隔開。如果部分骨骼被埋入沉積物,有機物分解過程產生的碳酸鹽也可能幫助保存,使鯨骨可在海底留存數百萬年。這些遺骸一方面支撐現代深海生態系,一方面也記錄古代鯨類的演化軌跡,構成一座鯨類時間檔案。
作者:水也佑
參考文獻:
Peng X et al. (2026). A 5.3-million-year-old deep-sea whale necropolis in the Diamantina Zone. Nature.
Salathé RM and Vrijenhoek RC. (2012). Temporal variation and lack of host specificity among bacterial endosymbionts of Osedax bone worms (Polychaeta: Siboglinidae). BMC Evolutionary Biology.
喜歡這篇文章嗎? 贊助《演化之聲》可以讓我們持續生產更多有趣的生物文章




留言