南極生物圈的基石——南極磷蝦

提到南極的生物，人們首先想到的可能是企鵝、海豹和鯨類，其實還有另一類非常有代表性的生物，那就是這些大型動物的餌料——南極磷 蝦。無論從哪個角度來衡量，南極磷蝦都是我們 這顆星球上數量最大和繁衍最成功的動物。在南極食物網中，僅南極大磷蝦一個種就足以維持以它為餌料的鯨類、海豹和企鵝的生存與繁衍，所以說，南極磷蝦是整個南極生態系統的基石。

磷蝦在全球海洋中均有分佈，屬於甲殼類浮游動物，是很多魚類和大型海洋動物的餌料，磷蝦的英文名「Krill」一詞出自於挪威語，意為「魚的幼苗」。全球海洋中共有 85 種磷蝦，生活在南極海域的磷蝦有 7 ～ 8 種，通常人們所講的南極磷蝦一般是指南極大磷蝦。磷蝦在外形上與我 們所熟悉的對蝦等甲殼動物相似，但個體一般比較小，南極大磷蝦的體長僅為 5.5 ～ 6 厘米。但南極磷蝦生物量巨大，被認為是地球上數量最大、 也是最後一個動物蛋白庫，目前每年的漁獲量為 20 萬～ 30 萬噸，主要被用來作為海水養殖動物的餌料、垂釣和製作保健品「磷蝦油」的原料， 在日本、俄羅斯和菲律賓等國，人們直接食用磷蝦。

南極磷蝦的生物量到底有多大，這是—個非常重要但卻難以回答的問題，因為南大洋實在太大且遠離人類居住的大陸，對南大洋開展全面研究的費用是非常高的。1977 ～ 1986 年，由十幾個國家參加的龐大的十年計劃「南極海洋系統與 資源的生物學研究」，曾經在 1980 ～ 1981 年 和 1983 ～ 1984 年的南極夏季進行了兩次大規模的海上考察與實驗。科學家使用聲學設備對南大洋八分之一的海域進行過調查，得出的結論是 南極磷蝦的生物量為 5.6 億～ 10 億噸。由於該調查只對八分之一的海域進行了聲學調查，考慮到南極磷蝦生物量的年際變化很大、磷蝦具有塊狀分佈的特點，再加上調查區域的代表性以及聲學探測設備目標強度的準確性等各方面的因素， 這個數字未必準確。研究磷蝦捕食者的科學家認為這一數字偏低，因為它不足以維持南大洋生態系統上層消費者的消耗。之前人們通過食物鏈進行過推算：一條鯨類動物一天需要消耗多少數量的磷蝦、南大洋有多少鯨魚，除了鯨魚之外還有很多的其他生物，如企鵝、海豹和烏賊等，推算出來的結果是總數超過 100 億噸，這個數字也許是偏大了。結合生態學和現場調查等各方面的綜合研究，科學家認為南極磷蝦的生物量應該在 10 億～ 20 億噸。2008 年，德國和美國的科學家根據 20 世紀在南大洋對南極磷蝦進行拖網調查的 數據和南極磷蝦聲學探測數據，再結合南極磷蝦的生長模式等綜合分析后認為，南極磷蝦的生物量在3.42億～5.36億噸。儘管仍然存在不確定性， 但是這個數值已經是比較可靠的了，甚至可以說是一個比較高的估計值。南大洋生物資源保護組織專家的態度是：在沒有完全弄清楚南極磷蝦的資源數量的情況下，我們寧可將南極磷蝦的評估量說得少一點，這有利於對南極磷蝦資源的保護， 因為一旦南極磷蝦資源遭到破壞，整個南大洋生態系統將遭遇滅頂之災。

人類對南極生物資源的破壞是有著慘痛的歷史教訓：20 世紀 30 年代開始的大規模南極捕鯨， 僅僅幾十年的時間就使很多鯨類滅絕了，儘管后 來人們對南極鯨類進行了嚴格的保護，但是直到現在鯨類資源也沒有得到恢復，因為海洋生態系 統一旦遭到破壞，要將其恢復是非常困難的。鯨 和海豹是處于海洋生態系統的頂層生物，其資源遭到破壞會對生態系統造成一定的影響，但是還不至於導致整個海洋生態系統的崩潰；而南極磷蝦資源一旦遭到破壞，對南大洋生態系統的破壞將是毀滅性的。

南極磷蝦的年捕撈量應該控制在多少才不會使其資源遭到破壞？這涉及南極磷蝦的種群結構分析和種群補充量的計算，要進行這方面的研究首先要知道南極磷蝦的年齡結構。但是與其他的甲殼動物相比，南極磷蝦具有一個很重要的生物學特徵：在環境不利的情況下，南極磷蝦的身體會出現負生長，甚至在秋季已經成為成體磷蝦的一些性別特徵也會消失，經過漫長的冬季到春天的時候反而變成幼體了。其實這些看起來像是幼體的磷蝦不是真正的幼體，仍然是成體。不過並不是所有區域的磷蝦在冬季都會發生負生長，即使發生了負生長，不同區域和不同年份的負增長程度也不一樣，這一切取決於當年的環境條件。 如何鑒定南極磷蝦是否出現了負生長、負生長的程度有多大、如何鑒定南極磷蝦的年齡等方面的問題牽扯到南極磷蝦資源補充的評估，而且很難找到其矯正係數。

在對這些問題的研究上，科學家做出了在國際上很有顯示度的工作，揭示了南極磷蝦的秘密。其秘密就隱藏在南極磷蝦的複眼中。南極磷蝦的複眼由約 8000 個小眼組成， 隨著年齡的增長，小眼的數目也在發生變化，但是不會隨著磷蝦負生長而發生變化。進一步的研究發現，南極磷蝦的複眼直徑也不會隨著負生長而發生改變。我們利用南極夏季獲取的磷蝦複眼中的小眼數目與體長之間的比率做出一個正態曲線，然後用不同季節和區域內的獲取比率進行對比，就會推算出磷蝦是否產生了負生長以及磷蝦的原始大小，利用複眼直徑與體長之間的比率也能獲取相同的信息。通過對同一區域不同年份的數據對比，可以獲取南大洋環境的年際變化信息；在同一年度對不同區域的數據進行分析，還能夠獲取地區環境變化信息。因此，我們利用這種方法成功地將南極磷蝦作為南極環境變化的指示物種。

自南極磷蝦之巨大生物量被人類認識之後 , 科學家就一直在探索如何將南極磷蝦作為一個具有商業開發價值的捕撈對象。南極磷蝦的捕撈業起始於 20 世紀 70 年代，在 80 ～ 90 年代鼎盛 時期每年的捕獲量曾經達到 50 萬噸，其中 90% 被蘇聯捕獲。由於當時蘇聯實行的不是市場經濟，而是作為一種政府行為，所以無法了解其經濟效益。在過去的 5 年裡，南極海洋生物資源保 護委員會（Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources）中的 8 個成員國開展了南極磷蝦的捕撈，其中捕撈最多的國家是挪威，佔全球磷蝦捕撈總量的 58%，其次是 韓國（19%）和（10%）。而磷蝦的年捕撈量也從 2010 年的 20 萬噸上升至近兩年的 30 萬噸。為了更科學和合理開發利用南極磷蝦資源， 需要基於磷蝦種群變動模型設置捕獲上限。最大 捕獲量是通過改變磷蝦種群變動模型中一些基礎信息參數，如多少磷蝦進入種群、磷蝦生長率為多少和多少磷蝦保持存活，經過上千遍的重複計算得出結果。這個模型可以得出磷蝦種群在將來一段時間的種群數量閾值，從而可以指導不同區域的捕撈限度以保證南極磷蝦種群的可持續發展。目前，磷蝦捕撈集中的大西洋扇區的捕撈上限是每年 560 萬噸。

南極磷蝦在網中很容易被壓碎，同時其體內的消化酶在磷蝦死亡後會短時間內將自身組織分 解，因此捕撈結束后需要儘快對樣品進行加工處 理（1 ～ 3 小時）。儘管磷蝦產業強調為人類提 供高質量蛋白的潛在巨大價值，但南極磷蝦將來是否可以作為人類的直接食物取決於能否有效地移除磷蝦體內的大量氟化物，目前磷蝦漁業產物主要用於水產業（魚餌）和人類的健康品（磷蝦油）。過去人們擔心的南極磷蝦漁業會出現大發展的局面並沒有出現，其中一個重要原因是南極磷蝦的利用和捕撈成本上的問題。

南極磷蝦油膠囊

從另一方面來說，磷蝦的個體並不大，它的肉加工出來就像煮熟的米粒一樣，口感也並不是特別好；考慮到捕撈和加工的成本，磷蝦的價格不能太低；同時，考慮到近海漁業資源的成本和口感，如與對蝦、龍蝦和鷹爪蝦等相比較，南極磷蝦並不具備競爭力。南極磷蝦的另一個重要用 途是做成蝦粉作為魚類餌料，由於磷蝦體內氟的含量比較高，即使作餌料也超標，但是飼養鮭魚的效果很好。不過，考慮到一般魚粉的價格和近海磷蝦資源的競爭力問題，從價格上其競爭力也 不是很大。現在比較有利可圖的是南極磷蝦油， 其市場價格比較高，有較好的經濟價值，但是一旦數量增多之後，市場價格必然下滑，而磷蝦的捕撈和加工的費用並不會減少，利潤空間也就比 較小了。

還有一個重要的因素是在南大洋漁業作業時間相對比較短，只能在南極的夏季作業。因此在過去的幾十年中，很多公司興緻勃勃地到南極開展捕撈磷蝦的活動，最終都由於無利可圖而放棄。 對南極磷蝦捕撈的另一個限制是漁區的劃分，儘管南極磷蝦的儲藏量很大，人類的捕撈量只是其中一小部分，目前來看還不會對南極磷蝦資源造成破壞，但並不是整個南大洋都適合捕撈作業。 如果集中在幾個磷蝦密集區進行捕撈的話，南極磷蝦資源照樣會受到很大影響，所以南極生物資源保護組織對南極的漁業活動有嚴格限制規定的。

確定合理捕撈量關係到南極磷蝦資源的保 護。目前，人們最擔心的事情是一些捕撈者不按 照市場規律辦事，用政府的補貼而開展大規模的 南極磷蝦捕撈活動，那樣會迫使南極生物資源保護組織出台更嚴格的管理制度，甚至引起國際糾紛。因此對南極磷蝦的綜合開發利用進行系統探索，研究獲得市場認可的開發模式，是保護南極生物圈的基石——南極磷蝦的關鍵環節。