南極磷蝦 又稱大磷蝦或南極大磷蝦，生活在南冰洋的南極洲水域。南極磷蝦是似蝦的無脊椎動物，并以群集方式生活，有時密度達(dá)到每立方米10,000—30,000只。它們以微小的浮游植物作為食物，從中將初級生產(chǎn)而來的能量，轉(zhuǎn)化來維持其遠(yuǎn)洋帶的生命周期。它們是南極生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵物種，若以生物質(zhì)能來說，它們可能是地球上最成功的動物物種（大約共有5億噸）。

初級生產(chǎn) 又稱初級生產(chǎn)量，是指從大氣中或水中的二氧化碳等無機(jī)分子合成有機(jī)化合物的一個總和量，數(shù)值越高代表合成能力就越強(qiáng)。以生物消費(fèi)者觀點直觀地說就是最基礎(chǔ)自營性生物的產(chǎn)生多寡。

界：動物界 Animalia

門：節(jié)肢動物門 Arthropoda

綱：軟甲綱 Malacostraca

目：磷蝦目 Euphausiacea

科：磷蝦科 Euphausiidae

屬：磷蝦屬 Euphausia

種：南極磷蝦 E. superba

完成長成的南極磷蝦長度大約6厘米，重約2克。

所有磷蝦目的成員都是像蝦的甲殼亞門真蝦總目動物，它的胸甲部分與甲殼相連。由于在甲殼兩側(cè)的胸甲短小，南極磷蝦的鰓是肉眼可見的。它的足并非形成顎足，與其他的十足目有所不同。

南極磷蝦與人手的比例參考

南極磷蝦的生物螢光

南極磷蝦有生物螢光器官，可以產(chǎn)生光。這些器官分布在南極磷蝦的不同部位：一對在眼柱、另一對在第二至第七胸足的位置，及一個在腹片。

這些發(fā)光器官能每隔2-3秒發(fā)出黃綠色的光。這些器官是高度發(fā)達(dá)，可以與電筒相比較。在器官的后面有一個凹反射體及在前方有一個晶體負(fù)責(zé)引導(dǎo)產(chǎn)生的光線，而整個器官可以用肌肉來旋轉(zhuǎn)。

南極磷蝦的頭部，可以見到它的生物螢光器官。

這些光的功能仍是未知，有些假說指這些光是遮掩南極磷蝦的影，在捕獵者前“隱形”；另一些猜測指這些光是對交配或夜間聚集有重要作用。

南極磷蝦的生物螢光器官包含了幾種螢光物質(zhì)。主要成分的最大螢光激發(fā)光及發(fā)射光分別可達(dá)355納米及510納米。

南極磷蝦的逃離反應(yīng)

南極磷蝦使用一種逃離反應(yīng)來避開捕獵者，就是透過擺動尾節(jié)向后快速游泳。

南極磷蝦的這種游泳方式的速度可以超過每秒60厘米。視覺刺激的起動時間只須55微秒，但在低溫時會稍慢。

南極磷蝦的復(fù)眼

雖然南極磷蝦復(fù)眼的用途及其發(fā)展原因仍然是個謎，但顯然它們的復(fù)眼是自然界其中一種最奇妙的視覺結(jié)構(gòu)。

雖然南極磷蝦在缺乏食物供應(yīng)時，能夠在脫殼后縮減體型以適應(yīng)環(huán)境，但是它們的眼睛卻不會縮減。眼睛與身體長度的比例因而可以作為饑餓的參考。

南極磷蝦的生命周期

南極磷蝦主要的產(chǎn)卵季節(jié)是由1月至3月，在大陸棚之上及深海海洋的上區(qū)域產(chǎn)卵。就所有磷蝦目而言，雄性會將精子包附在雌性的生殖孔。為此，雄性的第一腹肢會作為交配工具。雌性每一次會產(chǎn)6,000–10,000個卵。這些卵在經(jīng)生殖孔排出時，會被附于此的精囊所排出的精子受精。

根據(jù)由英國RSS發(fā)現(xiàn)號而得的資料所作出的經(jīng)典假說，南極磷蝦的卵會按以下成長：0.6毫米的卵在下沉至大陸棚底部或海洋區(qū)域2,000-3,000米深時會開始進(jìn)行原腸胚形成（卵發(fā)育成胚胎的過程）。當(dāng)卵孵化時，第一無節(jié)幼體在它的三對腳的協(xié)助下開始向海面上升。

其后兩個的幼體階段，稱為第二無節(jié)幼體及后無節(jié)幼體同樣是由卵黃所哺育。三星期后，幼小的磷蝦會完成上浮。它們的數(shù)量在60米深水域會達(dá)至每升2只。當(dāng)長大些時，額外的幼體階段，稱為第二及第三節(jié)胸幼體與第一至第六帶叉幼體。這些階段的特征是增加發(fā)展更多的腳、復(fù)眼及剛毛。當(dāng)長約15毫米，南極磷蝦開始有長成的習(xí)性。它們在二至三年后會達(dá)到成熟階段。南極磷蝦的壽命大約6年。

南極磷蝦以群集方式生活

就像其他的甲殼亞門，南極磷蝦必須脫殼成長。約每13-20日，南極磷蝦會脫去它的幾丁質(zhì)外骨骼。

南極磷蝦的食物

南極磷蝦的食道可以從它那透明的外殼看到是呈現(xiàn)綠色的，由此可知它們主要是以浮游植物為主要食物，尤其是細(xì)小的硅藻（約20微米）。硅藻會被它的胃齒臼磨碎，并在肝胰臟消化。南極磷蝦亦可以捕食橈足類、端足目及其他細(xì)小的浮游動物。它的食道是一直管，而消化效能則不是太高，因而其糞便仍有大量的碳。

硅藻 圖示相鄰數(shù)字刻度相距10微米

在水族箱的觀察，發(fā)現(xiàn)南極磷蝦會互相吃對方。當(dāng)它們在水族箱內(nèi)沒有被喂食時，它們會脫殼縮小體型，這是其他動物所沒有的。這可能是它們對在冬天食物供應(yīng)限制的適應(yīng)。

南極磷蝦正在濾食高濃度的浮游植物

南極磷蝦可以直接利用浮游植物的細(xì)胞，這不是其他相同體型動物所能做到的。它使用那高度發(fā)展的前足，作為有效的過濾器官，來進(jìn)行濾食性攝食的。

南極磷蝦的過濾網(wǎng)

在胸部的6只胸足形成一個非常有效的“攝食籃”，用來搜集在海中的浮游植物。這個籃最細(xì)的地方可達(dá)直徑1微米。在較低的食物濃度下，它會將攝食籃打開，推入水中超過半米，藻類會被在胸足內(nèi)側(cè)的剛毛掃入口中。

南極磷蝦能夠從浮冰底部掃除冰藻，它們用胸足上的剛毛來輕擦海冰的表面。一只南極磷蝦可以在10分鐘清除1平方呎的面積。這些冰藻比海水中具有更多碳成分，為南極磷蝦（尤其在春天）提供更多的能源。

由于南極磷蝦的消化能力較弱，導(dǎo)致經(jīng)常會將未能消化的浮游植物吐出，而這些吐出物當(dāng)中包含了數(shù)千個植物細(xì)胞。而它所排出的糞便當(dāng)中 亦含有大量未能消化的硅藻及碳元素。這兩者都是十分重，故下沉得非?？臁＿@使得大量的碳元素沉積到了海底，形成了大量的二氧化碳庫。這個將碳元素固存的過程稱為碳截存。又因南冰洋深達(dá)2,000-4,000米，使得這部分碳能固存于海底長達(dá)千年之久。而這個以生物為動力，將碳元素傳送至深海的過程被稱為生物泵（biological pump）。

右下方是一綠色的吐出物

左下方是一綠色的排泄物

若浮游植物不是由南極磷蝦所食，而是由生態(tài)系統(tǒng)中的其他物種所消化的話，那植物當(dāng)中大部分的碳將會繼續(xù)在海洋表層循環(huán)，不能得到固化。有指這個循環(huán)過程是地球上最大的生態(tài)循環(huán)機(jī)制之一。但要量化這個過程仍需更多的研究。

碳截存（英語：Carbon sequestration），是將二氧化碳以各種形態(tài)儲存起來。自然界中主要的碳截存者是海洋和植物與其他行光合作用的有機(jī)生物，借著生物機(jī)能吸收大氣中的二氧化碳。

生物泵 又稱生物傳遞，是以生物或生物行為為動力，將碳元素從大氣到海洋內(nèi)部和海底沉積物的固存，它是海洋碳循環(huán)的一部分。

南極磷蝦主要集中于南冰洋。它們圍繞著極地分布，最高密度是在大西洋區(qū)域。

南冰洋的北面邊界為大西洋、太平洋及印度洋區(qū)域，并且是由南極聚合帶所劃定。南極聚合帶是一個繞極的海岸帶，當(dāng)中冰凍的南極海水在較暖的亞南極海水之下。這個聚合帶約于南緯55度，由這里量度至南極洲，南冰洋的面積達(dá)3千2百萬平方公里。在冬天，這個區(qū)域的四份之三會由冰所覆蓋，而約2千4百萬平方公里的海面會在夏天不會結(jié)冰。海水溫度在?1.3至3攝氏度之間。

南冰洋的海水形成了一個海流系統(tǒng)。無論何時南冰洋都有著南極繞極流，表層海水會圍繞著南極洲向東流動?？拷箨?，南極沿岸流卻是逆時針方向流動。在兩個極流之間，出現(xiàn)了大漩渦，例如威德爾海。南極磷蝦聚集在這個海域，形成圍繞南極洲的一大群族，并在整個地區(qū)進(jìn)行基因交換。

南冰洋 又稱南極海、南大洋，是圍繞南極洲的海洋，也是太平洋、大西洋和印度洋南端匯合而成的海域，大致在南緯60度線以南。

南極磷蝦是南極洲生態(tài)系統(tǒng)的重點物種，并且為鯨魚、海豹、豹形海豹、海狗、食蟹海豹、魷魚、冰魚、企鵝、信天翁及其他的鳥類提供了重要的食物來源。

食蟹海豹有著特別的牙齒，就像一個完美的隔篩，可以從水中篩出南極磷蝦。食蟹海豹是世界上最多的海豹，它的98%食物就是南極磷蝦，每年消耗超過6千3百萬噸。豹形海豹亦有著相似的牙齒，南極磷蝦是它飲食的45%。

所有海豹每年一共消耗6千3百萬至1億3千萬噸的南極磷蝦，所有鯨就消耗3千4百萬至4千3百萬噸，鳥類約1千5百萬至2千萬噸，魷魚約3千萬至1億噸，而魚類則是1千萬至2千萬噸，總計每年是1億5千2百萬至3億1千3百萬噸。

在食物鏈中，在南極磷蝦與它的獵物之的間涉及3至4步驟。而由南極磷蝦至鯨之間的步驟很大，這是只有南極生態(tài)系統(tǒng)才有的。

地球上最成功的物種

南極磷蝦的生物質(zhì)能估計是在1億2千5百萬至7億2千5百萬噸之間，可見它們是地球上最成功的物種。對于所有肉眼可見的動物，有些生物學(xué)家認(rèn)為蟻有著最大的生物質(zhì)能，而亦有指是橈足亞綱，但這兩類生物都包含了幾百個物種。

南極磷蝦能夠建立如此巨大的生物質(zhì)能，是由于南冰洋保有世界最大的浮游生物總匯，亦可能是充滿最多浮游植物的海洋。當(dāng)海水由深海區(qū)上升至透光帶，食物亦由世界各地的海洋運(yùn)送至此供生物所吃用。

研究南極磷蝦的科學(xué)家

雖然對整個南極洲生態(tài)系統(tǒng)仍然缺乏認(rèn)識，但有關(guān)南極磷蝦的大型實驗研究亦已進(jìn)行，目的是提高碳截存。南冰洋的大部分地區(qū)都有充足的營養(yǎng)物，但浮游植物卻不怎么增加。這些地區(qū)被稱為HNLC（高營養(yǎng)，低葉綠素）。這個現(xiàn)象稱為“南極悖論”，據(jù)信是因為海水中缺乏鐵。研究人員從科考船上向海水中加入少量的鐵，就會形成數(shù)英里的浮游植物繁茂區(qū)。這些研究期望可以借此吸收因燃燒化石燃料所產(chǎn)生的二氧化碳。

南極磷蝦在這個過程上是重要的角色，負(fù)責(zé)收集細(xì)小及固有二氧化碳的浮游植物細(xì)胞及將之轉(zhuǎn)化為快速下沉的碳物質(zhì)。