自然界中存在兩種形式的穩(wěn)定氮元素,即氮-14和氮-15。北美洲西岸森林中的樹(shù)含有大量氮-15,而氮-15通常大量存在于海洋生物體內(nèi)。
森林中的熊擁有尖牙和利爪,捕食魚(yú)類(lèi)是森林熊的基本技能。每當(dāng)太平洋的三文魚(yú)準(zhǔn)備產(chǎn)卵時(shí),它們就一略游到森林中的小溪,在這里產(chǎn)卵。這時(shí),小溪中的大量三文魚(yú)自然就成了熊的盤(pán)中美食。當(dāng)熊飽食后,大量的三文魚(yú)殘骸就被留在了森林中。
植物生長(zhǎng)需要攝入氮元素,但一株植物只在一處生長(zhǎng),其從土壤中獲取的氮非常有限。盡管三文魚(yú)看似不像兇猛的捕食者,它們卻處在食物鏈中較高級(jí)的位置。研究發(fā)現(xiàn),與陸地動(dòng)物比較,海洋動(dòng)物體內(nèi)含有更多的氮-15。此外,雖然不知道具體原因,但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)動(dòng)物的代謝更傾向于將氮-14排出體外。這就是說(shuō),被三文魚(yú)捕食的動(dòng)物也傾向于排出氮-14而保留氮-15,因此三文魚(yú)從獵物中攝取的更多的也是氮-15。
待富含氮-15的三文魚(yú)殘骸自然分解后,這些氮-15被土壤吸收,因此成為周?chē)鷺?shù)木的養(yǎng)料。
科學(xué)家對(duì)阿拉斯加森林中的樹(shù)進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)它們體內(nèi)氮-15含量相當(dāng)高,而且它們比含氮-14更多的樹(shù)都更高大粗壯。顯然,氮-15對(duì)這些樹(shù)來(lái)說(shuō)很重要,而三文魚(yú)就是它們攝取氮-15的最佳來(lái)源。