我國科研人員揭示南海是抹香鯨的繁育場？
文章來源：中科院深海所海洋哺乳動物研究團隊 | 發(fā)布時間：2022-05-17 | 【打印】 【關(guān)閉】
近日，中科院深海所海洋哺乳動物研究團隊（以下簡稱“深海所研究團隊”）在深海研究領(lǐng)域著名期刊Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers發(fā)表題為“Sperm whales (Physeter macrocephalus) in the northern South China Sea: Evidence of a nursing ground?” 的學(xué)術(shù)論文。近年來，深海所研究團隊連續(xù)在南海開展了多個深潛/遠海鯨類科考航次，在航次執(zhí)行的不同季節(jié)（3-8月份）都能在南海考察海域（中部和北部）目擊到抹香鯨群體，包括含有母子對、亞成年個體的育幼群體。這一重要發(fā)現(xiàn)揭示南海相關(guān)海域極有可能是抹香鯨重要的繁育場。考慮到抹香鯨育幼群體通常不會進行大范圍的移動/遷徙，科研人員認(rèn)為南海存在穩(wěn)定的抹香鯨定居種群。這是我國海洋哺乳動物研究領(lǐng)域首次在深海專業(yè)期刊發(fā)表研究論文，標(biāo)志著我國海洋哺乳動物研究已進入“深海時代”。
圖1. 南海海域的抹香鯨（圖片來源：深海所研究團隊；拍攝者：劉明明）
一、神奇的抹香鯨
抹香鯨是最大的齒鯨。一頭初生幼鯨的體重可達500至1000公斤，體長可達3.5至4.5米。成年個體更是重達數(shù)十噸，雄性一般35至55噸，雌性一般10至20噸。成年個體的體長可達十幾米，雄性14至16米，雌性10.5至12米。據(jù)國際捕鯨委員會統(tǒng)計，最大曾有體長達20米且體重達60至70噸的雄性個體記錄。
抹香鯨雖為齒鯨，卻擁有類似須鯨的龐大身軀。一般認(rèn)為身軀越大的物種越傾向攝食低營養(yǎng)級的生物，以降低食物鏈傳遞過程中的能量損耗。這能解釋為什么多數(shù)身軀龐大的恐龍都為素食主義者，而藍鯨和大翅鯨等地球最大型動物濾食最小型的浮游動植物現(xiàn)象。然而，抹香鯨卻是一個例外，支撐起它們近20米身軀的并非浮游生物等低營養(yǎng)級生物，而是同為捕食者的深海頭足類動物。這一奇特現(xiàn)象引起演化生物學(xué)家的好奇，讓人遺憾的是其演化驅(qū)動力迄今尚不明了。
圖2. 抹香鯨雌雄個體的體型差別（圖片來源于書籍：Marine Mammals of the World）
抹香鯨生活水域的深度通常在500乃至1000米以深，其生活習(xí)性非常獨特，具有典型的性別差異。抹香鯨一般會形成兩種群體，一種是育幼群體，另一種是雄性群體。育幼群體是指雌性個體與幼鯨、亞成體組成幾頭至十幾頭的群體，無長距離遷徙/移動，活動范圍不大，常在方圓幾百公里且一般不超過2000公里的小范圍活動。在母系主導(dǎo)的育幼群里，年輕雄性個體會在10歲左右陸續(xù)離開它們出生時所在的群體，匯聚成一個具有高度流動性的雄性單身漢群體，也有少數(shù)雄性個體不集群單獨活動。在成年之后，雄性抹香鯨不僅要到處尋找食物資源，還要在其它母系群之中尋找雌性求偶。為了獲取食物，有些雄性甚至遠渡重洋，從熱帶海域前往不結(jié)冰的極地地區(qū)獲取食物。因此，相比于育幼群體，成年的雄性抹香鯨會進行長距離的移動，移動范圍可達數(shù)千至上萬公里。
抹香鯨之所以得此名，是因為其腸道可以形成的一種叫“龍涎香”的分泌物。但是，并不是每一頭抹香鯨都能形成龍涎香，只有少數(shù)抹香鯨因為機緣巧合才有可能形成這種具有特殊香味的分泌物。龍涎香在我國古代是極其珍貴的藥材和香料，最早記載可追溯至漢代。龍涎香常與黃金等價，因其稀少罕見而常被作為朝貢御用之物。在西方，龍涎香也被稱為“灰琥珀”，常作為香水定香劑用于制作高級香水。
在海上觀察時，抹香鯨是最具標(biāo)志性辨識特征的大型鯨類之一，它們那箱形的腦袋在大型鯨類里非常具有辨識度。抹香鯨只有一個呼吸孔，長在頭部前端的左側(cè)，因此噴出的氣柱通常左斜呈45度，而其它大型鯨類如藍鯨、大翅鯨的噴氣柱則通常豎直朝上。抹香鯨是最著名的深潛鯨類之一，它們經(jīng)常下潛至400至900米的深度覓食，已知的最大深潛記錄超過2000米。抹香鯨的深潛能力令人驚嘆，其超凡的深潛調(diào)節(jié)機制遠超過人類目前大多數(shù)先進的深潛器。在相當(dāng)長的一段時間里，抹香鯨一直被認(rèn)為是下潛深度最深（超過2000米）、下潛時間最長（水下閉氣長達2個小時以上）的海洋哺乳動物，直至近幾年有關(guān)柯氏喙鯨的研究數(shù)據(jù)刷新了記錄（下潛深度近3000米，水下閉氣超過4個小時）。
圖3. 抹香鯨的氣柱（圖片來源：深海所研究團隊；拍攝者：林文治）
二、南海是否有抹香鯨群體？
抹香鯨是全球分布最廣泛的鯨類物種之一，從不結(jié)冰的極區(qū)到赤道都有出沒記錄。在捕鯨時代，抹香鯨曾經(jīng)是重要的捕鯨對象之一，為人類提供了大量的鯨肉、油脂及龍涎香等。在美國人湯森德1935出版的世界捕鯨地圖里，標(biāo)注了全球1761至1920年間對抹香鯨的捕獵情況，但并未給出我國海域的相關(guān)信息。1920至1950年期間日本人曾頻繁在我國從事捕鯨業(yè)，在臺灣附近水域留下了一些捕鯨記錄，抹香鯨和須鯨曾是主要的捕獵對象。新中國成立后，由于缺乏科學(xué)調(diào)查和研究，我國抹香鯨的科學(xué)信息依然非常稀缺。近幾十年以來，我國沿海從南到北均有零星的抹香鯨擱淺或誤捕事件。在南海，1993年6月海南瓊海曾擱淺1頭抹香鯨個體，2001年廣西北海漁民在瓊州海峽拖回1頭死亡成年個體（18.4米），2003年7月香港曾擱淺1頭亞成年個體（8.7米），2017年3月廣東大亞灣曾擱淺一頭雌性懷孕個體（10.8米）。臺灣沿岸1958年至2004年共計擱淺10余頭。盡管如此，這些碎片信息只能說明抹香鯨偶然會在南海出現(xiàn)，并不足以證明我國海域現(xiàn)在還擁有定居型的抹香鯨群體。
圖4. 全球1761至1920年間對抹香鯨的捕獵圖（Townsend, C.H.）
圖5. 我國海域抹香鯨的潛在分布及擱淺/捕獲地點（圖片來源：王丕烈《中國鯨類》）
三、南海抹香鯨繁育場證據(jù)
近年來，深海所研究團隊在海南島以南的南海海域開展了多個深潛/遠海鯨類調(diào)查航次，共計觀察到100多群鯨豚動物，其中包含9群抹香鯨（平均集群規(guī)模為5頭個體）。特別需要指出的是，在這9群抹香鯨里，科研人員記錄到了7群育幼群體，每群包含幼年/亞成年個體1至2頭。通過辨識和對比所拍攝照片里抹香鯨的身體特征（如背鰭/尾鰭形狀、紋路、隆起、傷疤等），共計識別了22頭成年個體。
上述結(jié)果表明，南海的深海海域存在抹香鯨繁殖育幼群體，而且這些抹香鯨很有可能定居在南海。南海擁有豐富的頭足類資源，抹香鯨群體極有可能也將南海相關(guān)海域作為其捕食場。未來，深海所研究團隊將進一步擴大調(diào)查覆蓋區(qū)域，積累觀察數(shù)據(jù)，并采用被動聲學(xué)監(jiān)測、分子遺傳標(biāo)記等技術(shù)手段揭示更多關(guān)于南海抹香鯨的“未解之謎”，如南海抹香鯨的時空分布特征？不同區(qū)域之間是否存在季節(jié)性移動規(guī)律？南海抹香鯨與毗鄰海域的抹香鯨是否存在個體交流？其遺傳多樣性如何？
圖6. 南海海域目前所識別的22頭抹香鯨個體（圖片來源：深海所研究團隊；拍攝者：林文治/林明利/劉明明）
圖7. 南海抹香鯨母子在水下的溫馨畫面（圖片來源：深海所研究團隊和新華社海南分社；拍攝者：林文治/劉明明/張麗蕓）
圖8. 南海深潛/遠海鯨類科考航次合影（圖片來源：深海所研究團隊）
四、鯨豚混游為哪般？
值得一提的是，科考隊員們曾多次觀察到抹香鯨和其它鯨類（弗氏海豚）混游的奇特現(xiàn)象。在蔚藍的海面上，幾頭海洋巨獸抹香鯨（體長十幾米，體重幾十噸）被數(shù)十頭小迷弟弗氏海豚（2至3米長，體重僅幾百公斤）所環(huán)繞追隨，抹香鯨高達數(shù)米的噴氣柱與弗氏海豚快速游動激起的浪花形成強烈的視覺反差。這種奇妙的場景立馬引發(fā)了科考隊員的熱烈討論，有人認(rèn)為“蹭吃假說”可以解釋這種現(xiàn)象，因為弗氏海豚跟著抹香鯨有可能不勞而獲，撿吃漏網(wǎng)之魚，畢竟抹香鯨食量驚人，飽餐之后所剩殘羹也夠一群海豚大快朵頤。也有人認(rèn)為這種混游現(xiàn)象是弗氏海豚的一種社會寄生、尋求庇護的行為，即弗氏海豚對抹香鯨有某種“小弟崇拜大哥”的依附感，通過追隨抹香鯨以獲得庇護、躲避天敵。接下來，科研人員將對相關(guān)科考數(shù)據(jù)進行分析，開展社會行為學(xué)研究，對解釋鯨豚混游現(xiàn)象的不同猜想進行驗證。
圖9. 南海抹香鯨與弗氏海豚形成的“鯨豚混游”現(xiàn)象（圖片來源：深海所研究團隊；拍攝者：劉明明）
五、抹香鯨擱淺之謎
今年4月19日，浙江象山擱淺了1頭長達19.5米的雄性抹香鯨個體，該個體的體型接近雄性抹香鯨的上限，相關(guān)的救援行動引起了公眾的熱烈討論和關(guān)注。鯨類擱淺，即死亡或活體的鯨類被沖至岸邊或淺水處，是一種全球性的生物學(xué)現(xiàn)象。雖然科學(xué)家們嘗試用各種假說解釋鯨類擱淺的原因和機理，但在具體的案例之中，人們往往很難確認(rèn)原因。對于死亡個體而言，其擱淺通常受海洋學(xué)要素的影響，鯨類如果死亡且脹氣漂浮，在海流及潮汐的作用下，有可能漂至岸邊擱淺。活體鯨類擱淺的原因則十分復(fù)雜、眾說紛紜，有可能是鯨類動物本身的內(nèi)在因素導(dǎo)致擱淺，也有可能是環(huán)境因素/人為活動導(dǎo)致擱淺。目前主要的假說包括“捕食迷航假說”、“返祖假說”、“領(lǐng)頭羊假說”、“噪聲影響假說”、“聲吶失靈假說”、“地磁異常假說”、“氣候異常假說”、“海洋污染毒害假說”、“疾病假說”及“自殺假說”等。
圖10. 浙江象山擱淺的雄性抹香鯨（圖片來源：人民視覺）
雖然鯨類擱淺原因難以確定，但擱淺個體尤其是活體擱淺動物一般來自臨近水域。在充分地了解抹香鯨的生活習(xí)性及性別差異之后，科研人員嘗試將抹香鯨的擱淺地點與其生活區(qū)域之間建立聯(lián)系。若一個地區(qū)經(jīng)常有抹香鯨擱淺記錄，那說明這種鯨類日常棲息出沒的生存環(huán)境可能就在附近。我國抹香鯨擱淺事件頻發(fā)，據(jù)不完全統(tǒng)計，至少包括海南（2次）、廣東（3次）、香港（1次）、臺灣（9次）、福建（3次）、浙江（2次）、江蘇（3次）、山東（4次）及遼寧（2次），且大多是在近30年內(nèi)的記錄，其中不乏活體擱淺事件。臺灣是我國抹香鯨擱淺最多的省份，而臺灣東部確實經(jīng)常有抹香鯨光顧，且每年夏季在花蓮會形成賞鯨旺季，抹香鯨是重要的海上觀鯨對象之一。
近日擱淺于浙江象山的抹香鯨，很有可能來自東海附近的深海海域。考慮到雄性的遠距離移動能力很強，且該個體非常雄壯，它也可能來自更遙遠的其它深海海域。擱淺于海南、廣東及香港的抹香鯨，則很有可能來自南海抹香鯨繁育場。因為它們主要是雌性個體、懷孕個體及幼年個體，而且從地理位置上看，它們的擱淺位置距離南海抹香鯨的繁育場并不遠。在黃渤海，擱淺抹香鯨大多為雄性個體，說明這些個體很可能是由于遷移過程中迷路進入了淺海。雖然雄性抹香鯨移動能力很強，但是黃渤海的大陸架很寬，動物一旦迷失方向進入淺海海灣，既無法在淺海獲得食物資源，也非常難以返回500米以深的深海，因此擱淺個體大多很難存活。
六、為什么要保護抹香鯨？
抹香鯨的活動范圍大，對生存環(huán)境的要求較高，是海洋環(huán)境健康程度的“指示動物”。此外，抹香鯨處于海洋食物鏈頂端，對它們的保護將有助于保護其它海洋珍稀物種，因此也是海洋生態(tài)系統(tǒng)的“傘護動物”。同時，抹香鯨外表可愛，蹤跡神秘，是廣受人民群眾喜愛的動物，具有特別的號召力和吸引力，是保護海洋生態(tài)系統(tǒng)的“旗艦動物”。對以抹香鯨為代表的鯨類動物加以保護，可有效帶動對其它受到威脅物種以及相關(guān)自然生態(tài)系統(tǒng)的保護，促進公眾對海洋動物保護的關(guān)注。
抹香鯨食量驚人，為了支撐龐大身體機能運轉(zhuǎn)，一頭抹香鯨每天需進食約為其體重3%的食物。二十世紀(jì)八十年代以前，抹香鯨曾經(jīng)歷全球捕鯨活動的大規(guī)模捕撈。在大規(guī)模捕鯨之前，抹香鯨的全球數(shù)量估計超過110萬頭，但目前現(xiàn)存可能低于36萬頭。據(jù)粗略估計，抹香鯨每年從海洋所攝食的總生物量與全球海洋漁業(yè)捕獲總量大體相同。但是，幸運的是抹香鯨所捕食的食物資源與現(xiàn)代人類的漁業(yè)捕撈目標(biāo)漁獲物有較大區(qū)別。抹香鯨喜食深海頭足類、底棲魚類。這些漁業(yè)資源目前還不是人類漁業(yè)捕撈的主要對象，因此抹香鯨的食物資源和生存在一定程度上仍然得以保障，正在經(jīng)歷一個緩慢的種群恢復(fù)期。
抹香鯨等深潛鯨類動物是海洋營養(yǎng)物質(zhì)垂向和橫向交換過程中的“鯨魚傳送帶”，對底層和表層海洋生態(tài)系統(tǒng)的能量傳遞和物質(zhì)循環(huán)起著至關(guān)重要的作用。它們在深海捕食頭足類或底棲魚類，回到表層后其排泄物是浮游生物重要的餌料。此外，死亡的鯨類一旦沉入海底形成鯨落生態(tài)系統(tǒng)，可能在營養(yǎng)貧瘠的深海海域成為“沙漠中的綠洲”。在海洋碳匯過程中，鯨類動物可作為碳氧交換的“鯨碳泵”。地球上所有的生物都是以碳基組成，生物的體型越大，壽命越長，儲存的生物碳量越多。鯨類動物普遍體型較大，壽命較長，因此成為海洋生物碳的重要儲存器。抹香鯨等大型鯨類更是體重可達數(shù)十噸，自然壽命超過70歲。每頭抹香鯨一生可儲存數(shù)十噸碳，是二氧化碳的重要儲存庫，對于調(diào)節(jié)全球氣候變化和碳循環(huán)起著關(guān)鍵作用，具有不可替代的生態(tài)價值。
圖11. 鯨碳泵示意圖（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）
七、如何保護抹香鯨？
由于氣候變化和人類活動，全球所有鯨類動物都受到了不同程度的不利影響，很多物種面臨嚴(yán)峻的生存威脅，甚至瀕臨滅絕。所有鯨類動物都已被列入CITES公約附錄，而且在我國全部被列為國家級保護動物。其中，抹香鯨被列為CITES附錄I物種，被IUCN評估為“Vulnerable易危”物種，是我國國家一級保護動物。相關(guān)研究表明，全球范圍內(nèi)抹香鯨所面臨的主要生存威脅是漁業(yè)活動（網(wǎng)具傷害、纏繞等）、海洋污染（誤食塑料垃圾，噪聲干擾）及船舶撞擊等。然而，具體到我國海域抹香鯨的生存威脅，科研人員所掌握的信息還非常有限。一方面，迫切需要更多的專項研究和調(diào)查，以評估生存和出沒于我國海域的抹香鯨所遭受的生存威脅；另一方面，建議應(yīng)當(dāng)進一步控制和減少我國領(lǐng)海及專屬經(jīng)濟區(qū)的漁業(yè)捕撈活動，尤其應(yīng)當(dāng)減少對低經(jīng)濟價值漁業(yè)資源的過度捕撈，為抹香鯨等特色海洋生物和瀕危保護動物保留必要的食物資源。
針對科研人員在南海所獲得關(guān)于抹香鯨繁育場的初步結(jié)論，再結(jié)合抹香鯨的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和行為學(xué)習(xí)性，迫切需要開拓新的方式去保護這一神秘物種。在海洋哺乳動物保護方面，我國以往的保護經(jīng)驗主要集中于近岸及淡水物種，如中華白海豚、長江江豚及斑海豹等。這些物種的棲息范圍通常比較局限，或者有相對固定的棲息場所。與之相比，抹香鯨的活動范圍極大，且生活于遠離近岸區(qū)的深海海域，這給抹香鯨的研究和保護帶來了極大挑戰(zhàn)。目前，科研人員尚不能確定南海抹香鯨的時空分布特征，也不清楚黃渤海和東海擱淺抹香鯨來自何方。面對這些科學(xué)資料和保護信息匱乏的現(xiàn)狀，要保護好我國海域的抹香鯨，需要大力支持科研人員開展大量基礎(chǔ)調(diào)查和研究工作。通過在抹香鯨可能棲息生活的深海海域，大量開展系統(tǒng)、全面的科學(xué)調(diào)查，以獲得第一手的資料和信息，從而為有效保護抹香鯨提供科學(xué)支撐和依據(jù)。
自上世紀(jì)90年代以來，我國水生野生動物保護主要采用了自然保護區(qū)體制，該體制適用于近岸和淡水環(huán)境的珍稀瀕危動物保護，也確實為近岸和淡水鯨豚保護提供了強有力的保障。然而，傳統(tǒng)的自然保護區(qū)體制無法滿足保護抹香鯨及其偌大生境面積的需求。近年來，國家層面對深遠海區(qū)域及其資源的保護和開發(fā)利用日益重視，若能以保護“旗艦動物”抹香鯨等深潛鯨類為切入點，可以為保護我國海域的深海生物資源和深遠海生態(tài)系統(tǒng)提供抓手。在此，我們強烈呼吁在南海抹香鯨繁育場附近海域推動海洋國家公園建設(shè)，將特殊海洋生境及特色海洋動物如抹香鯨的保護目標(biāo)，積極納入到國家公園體制的發(fā)展建設(shè)之中。一旦能在南海形成示范，不僅可以保護我國深遠海的特色海洋生物資源（如鯨豚、海龜、珊瑚、魚類等）和生態(tài)系統(tǒng)，還能夠彰顯我國為保護海洋生物資源和海洋生態(tài)環(huán)境所做的巨大努力，從而樹立符合人類福祉的、積極的、正面的國際形象，為我國在國際多邊場合維護南海權(quán)益提供話語權(quán)。
原文鏈接：Mingming Liu, Wenzhi Lin, Mingli Lin, Francesco Caruso, Massimiliano Rosso, Peijun Zhang, Lijun Dong, Liang Dai, and Songhai Li. (2022). Sperm whales (Physeter macrocephalus) in the northern South China Sea: Evidence of a nursing ground? Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers, 184, 103767. https://doi.org/10.1016/j.dsr.2022.103767
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