磷可以作为什么的材料「科普磷元素说了算从石头到粮食它掌控着人类命运」
一、宇宙中以及地球上的磷磷,原子序数15,是地球生物赖以生存的六种化学元素之一,它是DNA与细胞膜中不可或缺的元素,对细胞用于储存和转移能量的化合物三磷酸腺苷至关重要。然
最近连续写了三篇与人类生存密切相关的重要元素氢、氮和铁,在读者的反响很好,今天我们再来介绍一个我们平时不太注意,但却有可能决定人类命运的元素——磷。说它有能力决定我们人类的命运,并不是危言耸听,而是它真正拥有这个能力。在我们讨论化石能源什么时候用尽的时候,其实还有太阳能、核能可以替代,而正在告急的磷元素,却没有可以替代的东西。
一、宇宙中以及地球上的磷
磷,原子序数15,是地球生物赖以生存的六种化学元素之一,它是DNA与细胞膜中不可或缺的元素,对细胞用于储存和转移能量的化合物三磷酸腺苷至关重要。然而这种元素在宇宙中极为罕见,其在宇宙中的丰度是宇宙中第一多的元素氢的二十万分之一。
这自然是因为重的元素都是轻元素聚变产生来的。宇宙中各种元素的丰度值,也支持了目前的宇宙大爆炸学说。磷来自宇宙中的超新星爆发,科学家们通过红外天文望远镜观测,对比了不同星云中的磷和铁的红外辐射。
初步研究结果表明,超新星产生并抛射到太空的磷元素可能会有很大差异。磷进入新生恒星系统中行星的过程看起来相当不确定,比如地球上的磷,可能是由陨石带进来的,才使得地球有机会产生原始生物分子。
磷普遍存在于人类和动物的牙齿、骨骼和尿液当中,人及动物的尸体腐烂分解后,会形成一种气态的磷的氢化物(P2H4),当遇到空气,就会自动地燃烧起来。由于其接触到氧气的时候会自燃,所以我们的古人把它发出的光叫做“鬼火”。磷从此有了正_式的名称,叫作“发光体”。
“鬼火”与我们之间复杂的生态关系,使这种元素成为了一场科学界激烈辩论的导火索——地球到底可以承受多少人口,未来我们如何提高粮食产量,甚至我们如何洗衣服。
二、磷与人体的关系
磷是人体遗传物质核酸的重要组分,也是人类能量转换的关键物质——三磷酸腺苷的重要成分,磷还是多种酶的重要组分,也是细胞膜的组分,同时该是构成骨骼、牙齿的重要成分。比如我的体重是60公斤,体内含磷总量约为0.6公斤,其中85%(约0.52公斤)分布在牙齿和骨骼上,其余15%分布在软组织和体液中。
人体中不同组织磷的含量也不相同。脑组织含量较高,大约为4.4克每千克;肌肉组织中含磷量为1.0克每千克。软组织中的磷主要以有机磷、磷脂和核酸的形式存在。骨骼中的磷主要以无机磷的形式与钙构成骨盐成分存在。
人体内含磷酸基的化合物非常广泛,如葡萄糖-6-磷酸,磷酸烯醇式丙酮酸,核苷酸和核酸,磷酸蛋白质等等。如ATP分子含有三个磷酸基,其中3个磷酸基之间含有2个磷酸酯(酐)键,此键断开时可释放大量能量,因此称为高能键。
在细胞的很多代谢反应中,往往第一阶段的反应是使底物分子活化(使不活泼分子变得活泼以进行反应),活化的常见反应是由ATP提供一个高能磷酸基团给被活化的分子,如葡萄糖由ATP供能活化为葡萄糖-6-磷酸。
之所以磷酸基能起到这么大的作用,源自其特殊的化学结构。磷酸基中的磷原子就像四个指头的爪子,每个指头都通过共价键抓住一个氧原子,多个磷酸基形成磷酸基团,也可以有磷酸基与其它分子组合成磷酸酯或者是油脂分子。磷酸基的这种灵活性质对于细胞保持生物活性至关重要。
三、农作物生长的瓶颈
中国是传统的农业大国,如果您去过乡下那么一定对积肥有一定的了解。过去,农村比较重视冬春时节积造农家肥。沟旁路旁的杂草,山上山下的枯枝落叶,乃至路边野地的草皮,也都是好肥源。农村不分男女老幼,从早到晚,总有人村前村后拾粪。
这就是我在前面文章中提到过的氮元素的制约因素,在工业化固氮技术成为主流之前,传统农业受制于氮元素。这些氮元素的来源就是季节性的河流泛滥(塘泥)以及人和动物的排泄速度。现在合成氨工业打破了这一短板。
磷是农作物生长的另外一块短板,是植物生长发育必须的大量元素,一旦缺少,对植物光合作用、呼吸作用及生物合成过程都有影响,就会造成作物生长发育不良,影响作物生长发育,影响产量和品质。即使土壤中有再多的营养物质,没有磷,植物也不能吸收利用。
传统农业的磷肥主要来自海鸟粪、兽骨粉和鱼骨粉等。施用海鸟粪在国外已有悠久的历史,19世纪时,产于秘鲁、玻利维亚、智利以及太平洋群岛和西非的海鸟粪,曾因易得和富含氮、磷元素,成为主要西方国家互相争夺的重要战略资源。
然而随着全球人口的增加,对于农产品需求急剧提升,传统农业获取磷的方法已经不能满足日益增长的人口需要。科学家们把目光放到了那些磷矿上,目前,世界上84%~90%的磷矿用于生产各种磷肥,3.3%生产饲料添加剂,4%生产洗涤剂,其余用于化工、轻工、国防等工业。中国的磷矿消费结构中磷肥占71%,黄磷占7%,磷酸盐占6%,磷化物占16%。
据农业部“全国肥料数据汇总研究平台”统计,2012年三大主粮的产量12058万吨、20429万吨及20812万吨,因施用磷肥使小麦增产2294万吨,稻谷增产3073万吨,玉米增产1472万吨,磷肥对小麦产量的贡献率19%、对稻谷产量的贡献率15%、对玉米产量的贡献率7%。磷肥对我国农业的产量与品质均做出了很大贡献。
然而磷矿并不是能够一直开采下去的资源,虽然全球探明的磷矿资源量超过 3000 亿吨,短期内不会出现资源短缺。然而,大量的磷矿石埋藏在大西洋和太平洋的大陆架和浅海地带,目前难以经济地开采。
据估计,全球磷矿的陆上储量为 700 亿吨,其中约88%位于北非、中国和中东地区,仅摩洛哥及西撒哈拉地区就有 500 亿吨的储量。中国拥有全球第二大的磷矿石储量,也是全球最大的磷矿石生产国。 2017 年,全球生产磷矿石 2.63 亿吨,其中超过一半由中国供给。
按照目前的开采速度,100年内(也有专家说是50~400年),陆地上可开采的磷矿即将枯竭。而磷元素离开生物圈即不易返回,磷与氮、硫不同,在生物体内和环境中都以磷酸根的形式存在,其不同价态的转化都无需微生物参与,除非有地质变动或生物搬运,因此磷的全球循环是不完善的。
如何合理开采和节约使用磷资源,改造目前农业的操作方法,避免磷流失,已经是一个摆在人类发展面前的重大课题,缺少了磷,我们今天的农作物将无法维持在如今的产量上,未来的世界人口将受制于磷。
四、地球上磷的迁移
大量的磷矿石埋藏在大西洋和太平洋的大陆架的浅海地带,超过了地球上以探明磷矿的75%。这些浅海地带蕴藏着丰富的磷矿石意味着这里曾经发生过超大规模的富营养化事件,这里曾经发生过海洋生物大爆发。
大量的藻类爆发式繁殖,供养了大量的小动物,小动物又成为鱼类及其他捕食者的食物。这些藻类和动物的尸体一层层地铺在海床上。这样的事情在过去的2000万年中发生过几十次,因为海平面的上升和下降周期大约是10万年。
这些海床上沉积下来的藻类和动物尸体,最后就形成了我们找到的浅海磷矿。我们今天陆地上那些最有价值的磷矿都是通过这种发生过富营养化的古老海洋“再生”而来。
如今类似的故事还经常在我们的近海发生,但并不是因为海平面上涨,而是因为人类的排放,工业、农业、城市排放的污水中含有大量的磷。
2019年6月,科学家观测到了有记录以来最大的海藻潮——由大约2000万公顷的马尾藻组成,在大西洋上延展了8850公里,重量超过200艘满载航空母舰。
我们将之命名为大西洋马尾藻带。由于亚马逊河一侧和西非海岸供给的养分——其中部分可能来自森林砍伐和肥料的使用,海藻带还在扩张。
借助美国宇航局的卫星数据以及现场采集的样本,研究人员确定,临界点出现在2011年。从那时起,几乎每年都出现海藻大爆发,且没有迹象表明这种趋势会发生变化——最新数据显示,它们从西非一直延伸到墨西哥湾。
那些废了好大力气,从曾经的富营养化过程沉积下来的矿石中提取的磷,大部分随着雨水进入河流,最后又回到了地球上的低洼地带——湖底和海洋,变成难以采集的形态。而且还有一部分变成我们没有回收的动物的粪便,遗留在远离农作物的地方。只有以少部分,以农产品的形式走上了我们的餐桌,最后成为了我们身体的一部分。
五、磷与环境污染
海珠区是广州市唯一的岛区,其四面被珠江环绕,区内河涌密布,当中只有一条以“海珠”命名的航道,就是贯穿珠江前后航道的——海珠涌(马涌)。1975年建成开放的晓港湖与马涌相连,水域面积达2.67万平方米,平均水深1.8米,最深水位达2.5米,为海珠区最大的综合性公园。
2016年之前的晓港湖却深受着水体污染的困扰。非降雨期间,晓港湖水体常呈黄绿色,常有蓝绿藻爆发,水体透明度仅为0.3米至0.5米;降雨期间水质较恶劣,底泥悬浮,水体混浊发黑。
为什么晓港湖的水会有蓝绿藻爆发呢?官方给出的解释是,随着城市周边的持续发展,晓港湖水体富营养程度不断加重,导致了微生物自由而茁壮地生长。不过晓港湖中蓝绿藻的爆发式生长,其背后的原子特征的深层意义却可以得出其他不那么动人的解释。
晓港湖蓝绿藻爆发的过程很值得从原子层面上进行研究,这不仅是因为其生态过程与湖边20多年的烧烤、餐饮服务之间有多少故事,更是因为其深层次的原因已经触及到了人口全球增长的极限。这个故事背后的主角就是磷。
2016年之前晓港湖的故事正在全球的水体中上演着。随着人们在水边定居、开荒种地、放牧牛羊、工业生产,也包括商业开发,水体中的养分来源从此不受限制。
当水中缺乏磷元素的时候,水中过剩的氮和碳元素不会发生什么变化,然而一旦加入了磷元素,就如火上浇油。当这种生命所必须的元素有了足够的量时,水体中的微生物就会呈现出爆发式增长,就跟现代农业出现之后,全球人口剧增是一样的。
人为的水体富养化过程可能对蓝绿藻来说是好事,但是对水中的其它生物来说就是一场灭顶之灾。不论是工业生产排放的污水中磷,还是我们生活污水中洗涤剂中残留的磷,最后排入到水体当中,都会引起藻类的爆发。
大量死去的藻类腐烂会带来水体的透光度变差,而透光度变差之后的藻类在得不到阳光补给的情况下,就不会再生产氧气,而是与水生的其它生物争夺溶解在水中的氧气。这样的结果就是导致其它依靠水中溶解氧生存的生物窒息而亡。
人类的这些生活和生产行为比蓝绿藻爆发更应该被称为严重的污染,我们的目光应该从这些开发所带来的经济效益中移开。
结束语
人类已经成为地球上磷迁移中最大的问题,那些被我们从石头中,费尽千辛万苦提取出来的磷,正在以一个极快的速度回到大海中。作为构建生命的宝贵元素,究竟是能够造福人类?还是恶化环境?究竟是能支持人类持续发展?还是即将告罄?最终将取决于人类对待它的态度,取决于人类采取的生活方式。
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关于磷元素的知识
元素名称:磷 原子序数:15 ,第三周期,第15族(VA 氮族) 元素符号:P 元素原子量:30.97 晶体结构:晶胞为简单立方晶胞。 原子体积:(立方厘米/摩尔) 17.0 元素在太阳中的含量:(ppm) 7 元素在海水中的含量:(ppm) 太平洋表面 0.0015 地壳中含量:(ppm) 1000 原子结构 原子半径/Å: 1.23 原子体积/cm3/mol: 17 共价半径/Å: 1.06 电子构型: 1s2 2s2p6 3s2p3 离子半径/Å: 0.38 氧化态: ±3,5,4 晶体结构 白磷 [1] 是分子晶体,立方晶系,分子间靠范德华力结合,分子式P4,4个磷原子位于四面体的四个顶点。 红磷的结构目前还不十分清楚,有人认为红磷是链状结构。 发现 1669 在德国,汉堡, 由 Hennig Brandt 发明。 来源 以磷酸盐矿存在于自然界。 用途 用于制造磷肥、火柴、烟火、杀虫剂、牙膏和除垢剂。 氧化态: Main P+5 Other P-3, P-2, P0, P+2, P+3 化学键能: (kJ /mol) P-H 328 P-O 407 P=O 560 P-F 490 P-Cl 319 P-P 209 热导率: W/(m·K) (white) 0.236 晶胞参数: a = 1145 pm b = 550.3 pm c = 1126.1 pm α = 71.840° β = 90.370° γ = 71.560° 电离能 (kJ/ mol) M - M+ 1011.7 M+ - M2+ 1903.2 M2+ - M3+ 2912 M3+ - M4+ 4956 M4+ - M5+ 6273 M5+ - M6+ 21268 M6+ - M7+ 25397 M7+ - M8+ 29854 M8+ - M9+ 35867 M9+ - M10+ 40958 磷的同位素: 已发现的共有13种 包括从磷27到磷39 其中只有磷31最为稳定 其它同位素都具有放射性 磷的同素异形体: 黑磷(紫磷、金属磷) 白磷(黄磷) 红磷(赤磷) 元素类型:非金属 元素描述: 单质磷有几种同素异形体。其中,白磷或黄磷是无色或淡黄色的透明结晶固体。密度1.82克/立方厘米。熔点44.1℃,沸点280℃,着火点是40℃。放于暗处有磷光发出。有恶臭。剧毒。白磷几乎不溶于水,易溶解与二硫化碳溶剂中.在高压下加热会变为黑磷,其密度2.70克/厘米3,略显金属性。电离能为10.486电子伏特。不溶于普通溶剂中。白磷经放置或在400℃密闭加热数小时可转化为红磷。红磷是红棕色粉末,无毒,密度2.34克/厘米3,熔点59℃,沸点200℃,着火点240℃。不溶于水。在自然界中,磷以磷酸盐的形式存在,是生命体的重要元素。存在于细胞、蛋白质、骨骼和牙齿中。在含磷化合物中,磷原子通过氧原子而和别的原子或基团相联结。 元素来源: 单质磷是由磷酸钙、石英砂和碳粉的混合物在电弧炉中熔烧或蒸馏尿而制得。 元素用途: 白磷用于制造磷酸、燃烧弹和烟雾弹。红磷用于制造农药和安全火柴。 元素辅助资料: 磷的发现 西方化学史的研究者们几乎一致认为,磷是在1669年首先由德国汉堡一位叫汉林·布朗德的商人发现的。 关于磷元素的发现,得从欧洲中世纪的炼金术说起。那时候,盛行着炼金术,据说只要找到一种聪明人的石头──哲人石,便可以点石成金,让普通的铅、铁变成贵重的黄金。炼金术家仿佛疯子一般,采用稀奇古怪的器皿和物质,在幽暗的小屋里,口中念着咒语,在炉火里炼,在大缸中搅,朝思慕想寻觅点石成金的哲人石。他是怎么样取得磷的呢?一般只是说他是通过强热蒸发尿取得。他曾听说从尿液中可得金属之王——黄金,因此他强忍难闻的气味,用尿液做了大量的实验。1669年,他在一次实验中,将砂、木炭、石灰等和尿混合,加热浓缩,虽没有得到黄金,却意外地得到了一种十分美丽的物质,它色白质软,能在黑暗中不断发光,这种光不散发热量,是一种冷光,他称它为kalte feuer(德文,冷火)。布朗德将这种新发现的物质命名为“磷”,意为发光物,实际上就是白磷。磷的拉丁文名称Phosphorum就是“冷光”之意,它的化学符号是P,它的英文名称是Phosphorus。布朗德的制磷之法,起初十分保密,不过,他的发现还是引起了欧洲名流的关注。后来布朗德迫于生计,用磷进行魔术表演,成了“明星”。 磷广泛存在于动植物体中,因而它最初从人和动物的尿以及骨骼中取得。这和古代人们从矿物中取得的那些金属元素不同,它是第一个从有机体中取得的元素。最初发现时取得的是白磷,是白色半透明晶体,在空气中缓慢氧化,产生的能量以光的形式放出,因此在暗处发光。当白磷在空气中氧化到表面积聚的能量使温度达到40℃时,便达到磷的燃点而自燃。所以白磷曾在19世纪早期被用于火柴的制作中,但由于当时白磷的产量很少而且白磷有剧毒,使用白磷制成的火柴极易着火,效果倒是很好,可是不安全,而且常常会发生自燃,所以很快就不再使用白磷制造火柴。到1845年,奥地利化学家施勒特尔发现了红磷,确定白磷和红磷是同素异形体。由于红磷无毒,在240℃左右着火,受热后能转变成白磷而燃烧,于是红磷成为制造火柴的原料,一直沿用至今。 是拉瓦锡首先把磷列入化学元素的行列。他燃烧了磷和其他物质,确定了空气的组成成分。磷的发现促进了人们对空气的认识。 磷的拉丁名称phosphorum有希腊文phos(光)和phero(携带)组成,也就是“发光物”的意思,元素符号是P。 另外,我们常说的的“鬼火”是P2H4气体在空气中自动燃烧的现象。 磷,原子序数15,原子量30.973762,元素名来自希腊文,原意是“发光物”。1669年德国科学家布兰德从尿中制得。磷在地壳中的含量为0.118%。自然界中含磷的矿物有磷酸钙、磷辉石等,磷还存在于细胞、蛋白质、骨骼中。天然的磷有一种稳定同位素:磷31。 磷有白磷、红磷、黑磷三种同素异构体。白磷又叫黄磷为白色至黄色蜡性固体,熔点44.1°C,沸点280°C,密度1.82克/厘米³。白磷活性很高,必须储存在水里,人吸入0.1克白磷就会中毒死亡。白磷在没有空气的条件下,加热到260°C或在光照下就会转变成红磷,而红磷在加热到416°C变成蒸汽之后冷凝就会变成白磷。红磷无毒,加热到240°C以上才着火。在高压下,白磷可转变为黑磷,它具有层状网络结构,能导电,是磷的同素异形体中最稳定的。 如果氧气不足,在潮湿情况下,白磷氧化很慢,并伴随有磷光现象。白磷可溶于热的浓碱溶液,生成磷化氢和次磷酸二氢盐;干燥的氯气与过量的磷反应生成三氯化磷,过量的氯气与磷反应生成五氯化磷。磷在充足的空气中燃烧可生成五氧化二磷,如果空气不足则生成三氧化二磷。 约三分之二的磷用于磷肥。磷还用于制造磷酸、烟火、燃烧弹、杀虫剂等。三聚磷酸盐用于合成洗涤剂。 磷的简介 磷在生物圈内的分布很广泛,地壳含量丰富列前10位,在海水中浓度属第2类。广泛存在于动、植物组织中,也是人体含量较多的元素之一,稍次于钙排列为第六位。约占人体重的1%,成人体内约含有600-900g的磷。体内磷的85.7%集中于骨和牙,其余散在分布于全身各组织及体液中,其中一半存在于肌肉组织。它不但构成人体成分,且参与生命活动中非常重要的代谢过程,是机体很重要的一种元素。 食物来源 磷在食物中分布很广,无论动物性食物或食物性食物,在其细胞中,都含有丰富的磷,动物的乳汁中也含有磷,所以磷是与蛋白质并存的,瘦肉、蛋、奶、动物的肝、肾含量都很高,海带、紫菜、芝麻酱、花生、干豆类、坚果粗粮含磷也较丰富。但粮谷中的磷为植酸磷,不经过加工处理,吸收利用率低。 代谢吸收 磷的吸收部位在小肠,其中以十二指肠及空肠部位吸收最快,回肠较差。磷的吸收分为通过载体需能的主动吸收和扩散被动吸收两种机制。磷的代谢过程与钙相似,体内的磷平衡取决于体内和体外环境之间磷的交换。磷的主要排泄途径是经肾脏。未经肠道吸收的磷从粪便排出,这部分平均约占机体每日摄磷量的30%,其余70%经由肾以可溶性磷酸盐形式排出,少量也可由汗液排出。 生理功能 1.构成骨骼和牙齿。 2.磷酸组成生命的重要物质,促进成长及身体组织器官的修复。 3.参与代谢过程,协助脂肪和淀粉的代谢,供给能量与活力。 4.参与酸碱平衡的调节。 需要人群 甲状腺功能亢进的人需要补充磷质。 生理需要 成人适宜摄入量为700mg/d。 过量表现 骨质疏松易碎、牙齿蛀蚀、各种钙缺乏症状日益明显、精神不振甚至崩溃,破坏其他矿物质平衡。高磷血症。 缺乏症 1.磷质缺乏会导致佝偻病和牙龈溢脓等疾患。 2.缺磷会使人虚弱,全身疲劳,肌肉酸痛,食欲不振。 摄取提示 因为人类食物中含有丰富的磷,故人类营养性的磷缺乏很少见,中国人不缺乏,已经过量并干扰钙的吸收。 物理性质 状态:软的白色蜡状固体,棕红色粉末或黑色固体。 熔点(℃): 44.3 沸点(℃): 280 密度(g/cc,300K): 1.82 比热/J/gK : 0.77 蒸发热/KJ/mol : 12.129 熔化热/KJ/mol: 0.657 导电率/106/cm : 1.0E-17 导热系数/W/cmK: 0.00235 地质数据 丰度 滞留时间/年: 100000 太阳(相对于 H=1×1012): 3.16 × 105 海水中/p.p.m. 地壳/p.p.m.: 1000 大西洋表面: 0.0015 太平洋表面: 0.0015 大西洋深处: 0.042 太平洋深处: 0.084 生物数据 人体中含量 肝/p.p.m.: 3 - 8.5 器官中: 肌肉/p.p.m.: 3000 - 8500 血/mg dm-3 : 345 日摄入量/mg: 900 - 19000 骨/p.p.m.: 67000 - 71000 人(70Kg)均体内总量/g: 780 [编辑本段]磷对植物的影响 磷肥能够促进番茄花芽分化,提早开花结果,促进幼苗根系生长和改善果实品质。缺磷时,幼芽和根系生长缓慢,植株矮小,叶色暗绿,无光泽,背面紫色。 番茄对磷的吸收以植株生长前期为高,在第一穗果实长到核桃大小时,植株吸磷量约占全生育期90%。所以,番茄苗期不能缺磷,以免影响花芽分化。番茄吸收磷肥的能力较弱,尤其在低温下的吸收率较低。磷肥一般作基肥,也可用0.5%磷酸二氢钾溶液作叶面喷施,进行根外追肥。钾在植物体内促进氨基酸,蛋白质和碳水化合物的合成和运输,对延迟植株衰老,延长结果期,增加后期产量有良好的作用。磷虾堪比哺育地球生命的粮食,人类会把磷虾吃光吗?
南极磷虾在所有物种里算是贡献特别巨大的那一种,每年都会有3亿吨以上的磷虾被吃光,当然人类捕获吃掉的磷虾占据很少的一部分。
每年南极磷虾的消耗,主要都是被一些大型的动物吃掉,例如最常见的就是须鲸,它们是没有牙齿只有鲸须过滤食物的哺乳动物,它们的食物来源主要就是这些小型的甲壳类动物。一只蓝鲸每天会吃掉4吨的南极磷虾,每年有4000万吨以上的南极磷虾都被须鲸吃掉。
磷虾营养价值还挺高的,主要成分是蛋白质,南极的企鹅、海豹、海狮、海狗等都吃磷虾,并且食物来源的百分之八十以上都是磷虾。
当然人类也是吃磷虾的,只不过消耗量并不大,相对于磷虾我们更喜欢吃常见的草虾和基围虾等等,而在生物学分类上南极磷虾和这两种虾亲缘关系还挺远的,是磷虾目磷虾科磷虾属下的30个成员之一,主要就分布在南极海域。人类南极捕捞从成本和困难程度上可知不会那么轻松,自然捕获的磷虾就很少,也不是我们的主要食物。
据统计南极磷虾总量在5-6亿吨,而每年都会消耗3亿吨左右的南极磷虾,令人奇怪的是,这个物种并没有因此而灭绝。
这是有原因的,南极磷虾的繁殖能力非常强,一只雌性南极磷虾在每年1月至3月进入产卵期,在产卵繁殖期,一只磷虾可以产卵5次左右,而每次产卵都可以达到10000只。那么可想而知,每个繁殖季过后南极磷虾的数量都会指数级的增长,这是它们不灭绝的原因之一。
除此之外,产卵多但不一定意味着都能“长大成人”,有一个典型的反面例子,翻车鱼就是产卵小能手,它们一次可以产下3亿多只卵,但是正如它们的名字一样,这些卵大部分都会“翻车”,最终能长大成鱼的可能不到30条。而南极磷虾就不同了,它们的卵成活率非常高,几乎每一只卵最终都能存活下来,这是原因之二。
其实之所以能这样,有一个特殊的原因,南极磷虾产卵之后,这些卵会一直向深水区坠落,在坠落的过程中小磷虾逐渐的孵化,这个时候它们在一路而上,最终回到父母曾经待过的地方,这个过程可以躲避南极磷虾天敌的侵扰,让大部分小磷虾都可以平安的长大。
南极磷虾靠着成熟快、繁殖周期短、繁殖数量大等特点,让这个物种不会那么轻易的灭绝,有科学家曾说过,未来人类如果面对粮食危机,那么可以填报所有人类肚子的,只可能是南极磷虾这个物种,因为它们的存量实在是太丰富了。
当然,如果人类加入大规模捕捞南极磷虾的阵营,也许有一天真的会让南极磷虾走向灭绝。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删微博。
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