고래의 배설물

Whale feces
"고래 펌프" – 고래가 해양에서 영양소 재활용을 할 때 수행하는 역할 (로만 & 맥카시 그림 1(2010년)[1] 기준)

고래의 배설물인 고래의 배설물은 [2]해양 생태계에서 중요한 역할을 하며, 고래는 "해양 생태계 엔지니어"로 불려왔다.고래류와 철 킬레이트류에 의해 방출되는 질소는 장기간 탄소를 격리시키는 것 외에 해양 먹이사슬에 중요한 이점이다.고래의 배설물은 DNA, 호르몬, 독소, 그리고 다른 화학물질을 포함하고 있기 때문에 동물이나 그룹의 건강, 자연사, 생태의 많은 측면에 대한 정보를 줄 수 있다.

향유고래의 소화기 계통은 배설물 외에도 황갈색, 칙칙한 회색 또는 거무스름한 색상의 고체, 왁스성, 인화성 물질인 황갈색을 생성하는데, 황갈색은 바다에 떠다니거나 [3]해안으로 밀려올 수 있다.

묘사

의 시리즈의 일부
탄소 순환
Forms of organic matter.webp
지역별
이산화탄소
탄소의 형태
대사 경로
탄소호흡
카본펌프
탄소 격리
메탄
생물 지구 화학
다른.

고래는 응집성이 있는 액체 배설물 덩어리를 배출합니다. 즉,[2][4] "자연에서 느슨한 입자 집합, 솜털 또는 양털"로 구성됩니다.배설물에는 오징어 [5]부리와 같이 소화되지 않은 단단한 물체가 포함될 수 있습니다.배설물은 물속으로 배출될 수 있지만,[2] 분리될 때까지 떠다니는 표면으로 나옵니다.분뇨 샘플은 색상, 냄새, 질감 및 부력으로 관찰됩니다.분뇨 샘플은 녹색을 띤 갈색, 비린내, 많은 점액과 대부분 [6]떠다니는 것처럼 보일 수 있습니다.고래의 [5]풍만함은 기록되었다.크릴을 먹는 고래의 배설물은 [5]철분이 풍부하기 때문에 빨간색입니다.

생태학적 의의

고래들은 메인만의 모든 강을 합친 것보다 더 많은 질소를 그들의 배설물을 통해 운반한다.

— Briana Abrahms[7]

고래는 바다에서 질소 순환의 중요한 원천이다.메인만의 한 연구는 고래와 바다표범과 같은 해양 포유류에 의한 현대적 수준의 질소 재활용을 추정했으며, 상업적인 도태가 나타나기 전에 이전 수준의 대기 중 질소 공급량의 3배를 추정했다.오늘날에도 해양 포유류 개체수의 감소와 대기 및 질소 오염으로 인한 질소 섭취의 증가에도 불구하고, 해양 포유류의 국소 군집은 그들이 [1]자주 다니는 지역의 생산성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.농축은 1차 생산성뿐만 아니라 물고기 개체 [2]수가 풍부한 형태의 2차 생산성에서도 이루어집니다.

이 연구는 고래들이 숨을 쉬기 위해 자주 나오는 물기둥의 윗부분에서 더 흔하게 배변을 하는 경향이 있다고 가정한다; 게다가 배설물은 떠다니는 경향이 있다.고래는 크릴이 발견된 [1]바다의 깊은 곳에서 먹이를 먹습니다.따라서 고래의 분변 작용은 "해상 눈"과 다른 찌꺼기들이 수면에서 바닥으로 흘러내리기 때문에 바다의 "생물학적 펌프"의 일반적인 영양소의 흐름을 뒤집는다.이 현상을 고래 [2]펌프라고 부릅니다.

메인만 연구는 또한 고래가 식물성 플랑크톤과 결과적으로 물고기의 생산성을 유지하는데 중요한 역할을 하기 때문에 고래와 다른 해양 포유류를 낚시의 경쟁자로 보는 관점은 옳지 않다는 것을 발견했다.해양 포유류 개체수를 도태시키는 것은 영양 공급과 [2]어장의 생산성을 위협한다.

게다가, 크릴을 먹는 고래의 배설물은 [5]철분이 풍부합니다.고래 배설물에서 철분이 방출되면 [5]해양 먹이사슬에 도움이 될 뿐만 아니라 탄소를 장기간 [5]격리시키는 식물성 플랑크톤의 성장이 촉진된다.평생 소비되지 않은 식물성 플랑크톤이 소멸하면, 그것은 유포틱 수역을 내려 바다 깊은 곳으로 가라앉는다.식물성 플랑크톤은 매년 약 20억 톤의 이산화탄소를 바다로 격리시켜, 바다가 모든 고립된 [8]탄소의 약 90%를 포함하고 있는 이산화탄소의 싱크대가 되게 한다.남해는 식물성 플랑크톤이 가장 많은 지역 중 하나이며, 인산염, 질산염, 규산염의 측면에서 영양소가 풍부한 특징을 가지고 있는 반면 [9]철분은 결핍되어 있다.철분의 증가는 식물성 플랑크톤의 개화를 초래한다.고래의 배설물은 주변 바닷물보다 철분이 천만 배나 풍부하고 [9]지구상의 식물성 플랑크톤 바이오매스를 유지하기 위해 필요한 철분을 공급하는데 중요한 역할을 한다.남해에 있는 12,000마리의 강한 향유고래의 철분 배변은 매년 [9]200,000톤의 대기 중 탄소를 격리시키는 결과를 초래한다.

남양에 대한 연구는 고래가 식물성 플랑크톤에 필수적인 철분 농도를 재활용했을 뿐만 아니라, 바다에 격리된 철분의 주요 공급원인 크릴과 함께, 남해 표층에 있는 철분의 최대 24%까지 형성되었다는 것을 발견했습니다.고래는 양성 피드백 고리의 일부를 형성했고 만약 고래 개체수가 남해에서 회복되도록 허용된다면,[10] 더 많은 양의 철분이 시스템을 통해 재활용되기 때문에 식물성 플랑크톤의 생산성이 향상될 것입니다.

따라서 고래는 "해양 생태계 엔지니어"[11]로 불린다.

남서대서양의 페르난도 데 노론하 군도에서 실시된 한 연구는 스피너 돌고래의 배설물과 구토물이 7개 과의 12종류의 암초 물고기의 식단의 일부를 형성하고 있다는 것을 밝혀냈다.가장 다량의 소비자는 검은 방아쇠고기 또는 검은 두르곤이었는데, 이것은 심지어 돌고래들이 배뇨하기 전에 취한 자세를 구별할 수 있고 효과적인 먹이를 얻기 위해 그들 스스로 위치를 잡을 수 있습니다.이러한 내장 식용 어종은 모두 플랑크톤을 먹는 것으로 기록되며, 이러한 종류의 먹이가 플랑크톤을 [12]떠다니는 일반적인 식단의 변화를 나타낼 수 있다고 여겨진다.

고래는 다른 큰 동물들과 함께 지구 생태계의 순환에서 영양소의 수송에 중요한 역할을 한다.고래와 다른 큰 동물들의 개체수 감소는 깊은 바다에서 [13]대륙붕으로 영양분을 운반하는 펌프 메커니즘의 효율에 심각한 영향을 미쳤다.

고래의 배설물 건강 및 생태 지표

고래류에 의한 질소 방출[1]
종. 질소 배출
(kg/일)
수염고래류
참고래 15.9
혹등고래 9.42
긴수염고래 15.0
청고래 8.32
밍크고래 2.94
이빨고래
고래조종 0.036
대서양흰돌고래 0.15
큰돌고래 0.09
항만돌고래 0.05

고래의 배설물은 관련된 동물의 건강, 자연사, 생태의 많은 측면에 대한 정보를 줄 수 있는 DNA, 호르몬, 독소 그리고 다른 화학물질을 포함하고 있다.배설물은 또한 고래와 돌고래의 위장관에 존재하는 박테리아에 대한 정보를 제공해 왔다.

식단 구성 지표

2016년 연구에서는 여름을 살리시해에서 보낸 야생 범고래의 분변 분석을 먹잇감의 종을 정량적으로 추정하는 데 사용했다.이 분석은 지표면 먹이 유적에 기초한 이전의 추정치와 일치했다.연구는 확인된 유전자 배열의 98.6% 이상을 연어과가 치누크 연어와 코호 연어 종을 가장 중요한 먹이 [14]종으로 구성한다는 것을 발견했습니다.

인구 감소 지표로서

2012년에 발표된 북미 서부 해안의 남방 상주 범고래의 야생 개체군에 대한 남획과 해양 교통의 영향에 대한 연구 연구는 범고래의 분변 표본의 화학 분석에 기초했다.이 연구는 세 가지 원인이 가정된 오르카 감소의 원인을 알아내기 위한 것이었다 - 배와 배의 교란, 식량 부족, 그리고 DDT, PBDT,[15] PCB 등 고래 지방에 축적된 독소의 장기 노출.

오카의 배설물 샘플은 컨저베이션 송곳니에서 온 "터커"라는 이름의 훈련된 개인 검은 래브라도 리트리버의 도움으로 발견되었다.이 개는 범고래 떼 뒤에서 200~400미터(660~1310피트)의 보트를 타고 따라가는 동안 범고래로부터 신선한 비산물을 탐지할 수 있었다.채취한 분변 샘플은 스트레스, 영양 및 생식 호르몬, PBDE, PCB,[16] DDT 착향료와 같은 독소의 존재와 양을 검사했습니다.

배설물 샘플은 시간이 지남에 따라 분석되었으며 보트 밀도와 이들 지역에서 범고래 식단의 주요 성분인 프레이저 리버 치누크 연어의 양과 관련이 있다.보트 밀도와 시간에 따른 연어의 풍부함은 독립적으로 [16]추정되었다.범고래의 글루코코르티코이드는 동물이 심리적 긴장이나 굶주림에 직면할 때 상승한다.이 연구는 사냥감이 최대인 8월이 되면 배가 가장 많은 것으로 밝혀졌습니다.반대로, 연어는 해양 보트의 통행량이 가장 적었던 늦가을에 가장 적게 구할 수 있었다.글루코콜티코이드 수치는 먹이가 부족한 가을에 가장 높았고, [16]식량이 가장 많은 8월에 가장 높았다.

비슷하게, 갑상선 호르몬은 영양 스트레스와 관련이 있어, 동물들이 감소하는 영양을 더 잘 보존하기 위해 신진대사 속도를 낮출 수 있게 해준다.남부거주범고래는 갑상선 호르몬 수치가 가장 높을 때 다른 강에서 산란하는 초봄부터 연어를 먹고 봄에 연구 지역에 도착한다.호르몬 수치는 동물들이 연구 지역에 도착함에 따라 감소하며, 물고기를 구할 수 있는 시간 동안 안정되고 영양 [16]부족 기간 동안 더 감소합니다.독소 분석은 연구 발표 당시 진행 중이었다.지금까지 고래의 배설물에 있는 세 가지 독소 중 착향제의 존재는 생체검사 중 범고래 살의 표본에서 측정된 이러한 화학 물질의 수준에 비례하는 것으로 밝혀졌다.그 결과는 이용 가능한 먹이의 풍부함과 품질을 회복하는 것이 [16]연구 대상 지역의 범고래 개체 수를 회복하는 데 중요한 첫 번째 척도가 된다는 것을 보여준다.

생물 다양성 지표

돌고래 2마리와 고래 1종의 대변을 분석한 결과 신종 헬리코박터, 즉 헬리코박터 세토럼이 발견되었는데, 헬리코박터 세토럼은 고래류의 [17]임상 증상과 위염과 관련되어 있다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b c d Roman, J. & McCarthy, J.J. (2010). "The Whale Pump: Marine Mammals Enhance Primary Productivity in a Coastal Basin". PLOS ONE. 5 (10): e13255. Bibcode:2010PLoSO...513255R. doi:10.1371/journal.pone.0013255. PMC 2952594. PMID 20949007. e13255.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  2. ^ a b c d e f Brown, Joshua E. (12 Oct 2010). "Whale poop pumps up ocean health". Science Daily. Retrieved 18 August 2014.
  3. ^ "Ambergris". Encyclopaedia Britannica (online). Retrieved 11 April 2019.
  4. ^ Keim, Brandon (9 August 2012). "The Hidden Power of Whale Poop". Wired. Retrieved 21 August 2014.
  5. ^ a b c d e f Robinson, Sarah (12 December 2012). "Everybody Poops -- Even Whales". DiscoveryNews. Retrieved 21 Aug 2014.
  6. ^ Yehle, Kaitlin. "Just Another Day Collecting Whale Poo". Ocean Wise's AquaBlog. Retrieved 15 February 2022.
  7. ^ Abrahms, Briana (1 June 2012). "The Importance of Whale Poop: An Interview with Joe Roman". Conservation Connections. Retrieved 14 April 2015.
  8. ^ Campbell, Mike (22 June 2011). "The role of marine plankton in sequestration of carbon". EarthTimes. Retrieved 22 August 2014.
  9. ^ a b c Ratnarajah, Lavenia; Bowie, Andrew & Hodgson-Johnson, Indi (11 August 2014). "Bottoms up: how whale poop helps feed the ocean". Science Alert. Retrieved 22 August 2014.
  10. ^ Nicol, Stephen; Bowie, Andrew; Jarman, Simon; Lannuzel, Delphine; Meiners, Klaus M & Van Der Merwe, Pier (June 2010). "Southern Ocean iron fertilization by baleen whales and Antarctic krill". Fish and Fisheries. 11 (2): 203–209. doi:10.1111/j.1467-2979.2010.00356.x.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  11. ^ Roman, Joe; Estes, James A.; Morissette, Lyne; Smith, Craig; Costa, Daniel; McCarthy, James; Nation, J.B.; Nicol, Stephen; Pershing, Andrew & Smetacek, Victor (2014). "Whales as marine ecosystem engineers". Frontiers in Ecology and the Environment. 12 (7): 377–385. doi:10.1890/130220.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  12. ^ Sazima, Ivan; Sazima, Cristina & Silva, José Martins (2003). "The cetacean offal connection: Feces and vomits of spinner dolphins as a food source for reef fishes". Bulletin of Marine Science (abstract). Miami. 72 (1). Retrieved 26 April 2015.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  13. ^ 크리스토퍼 E.도티, 조 로만, 쇠렌 포어비, 아담 울프, 알리파 하케, 엘리자베스 S. 바커, 야드바인더 말리, 존 B.더닝 주니어, 그리고 젠스 크리스티안 스베닝.거대한 세계의 영양소 수송.PNAS, 2015년 10월 26일 DOI: 10.1073/pnas.1502549112
  14. ^ Crocker, Daniel E; Ford, Michael J.; Hempelmann, Jennifer; Hanson, M. Bradley; Ayres, Katherine L.; Baird, Robin W.; Emmons, Candice K.; Lundin, Jessica I.; Schorr, Gregory S.; Wasser, Samuel K.; Park, Linda K. (2016). "Estimation of a Killer Whale (Orcinus orca) Population's Diet Using Sequencing Analysis of DNA from Feces". PLOS ONE. 11 (1): e0144956. Bibcode:2016PLoSO..1144956F. doi:10.1371/journal.pone.0144956. ISSN 1932-6203. PMC 4703337. PMID 26735849.
  15. ^ Ayres, Katherine L.; Rebecca K. Booth; Jennifer A. Hempelmann; Kari L. Koski; Candice K. Emmons; Robin W. Baird; Kelley Balcomb-Bartok; M. Bradley Hanson; Michael J. Ford & Samuel K. Wasser (2012). "Distinguishing the Impacts of Inadequate Prey and Vessel Traffic on an Endangered Killer Whale (Orcinus orca) Population". PLOS ONE. 7 (6): e36842. Bibcode:2012PLoSO...736842A. doi:10.1371/journal.pone.0036842. PMC 3368900. PMID 22701560.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)
  16. ^ a b c d e "Causes of decline among Southern Resident killer whales : Research overview". Center for Conservation Biology. University of Washington, Seattle. Retrieved 10 April 2015.
  17. ^ Harper, Claudia G.; Whary, Mark T.; Yan Feng; Rhinehart, Howard L.; Wells, Randall S.; Shilu Xu; Taylor, Nancy S.; & Fox, James G. (July 2003). "Comparison of Diagnostic Techniques for Helicobacter cetorum Infection in Wild Atlantic Bottlenose Dolphins (Tursiops truncatus)". Journal of Clinical Microbiology. 41 (7): 2842–2848. doi:10.1128/JCM.41.7.2842-2848.2003. PMC 165289. PMID 12843010.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)

외부 링크