摘要:但科学家们最新的一项研究,却通过分析鲸鱼的数据,揭示了它们寿命和繁殖的奥秘。这是一项跨越四十多年、涉及两个物种的深度研究,告诉了我们这些庞然大物如何生活、如何延续生命。这项研究,于2024年12月20日发表在Science Advances期刊上。为了研究鲸鱼
科学家仍然得出了令人震撼的结论——南露脊鲸和北大西洋露脊鲸的寿命,可能超过100年!
本文来源于“海洋与湿地”(OceanWetlands):
https://mp.weixin.qq.com/s/UybBDqGOyerzvxm0_9U2HQ
文 | 王海诗(Amphitrite Wong)
日期 | 2024年12月21日
本文约4800字,阅读约12分钟
说到鲸鱼,人们往往会想到那些庞大的海洋巨兽,悠然自得地游弋在广阔的蓝色世界里。它们的身姿神秘又优雅,似乎和我们人类的生活毫不相关。
但科学家们最新的一项研究,却通过分析鲸鱼的数据,揭示了它们寿命和繁殖的奥秘。
这是一项跨越四十多年、涉及两个物种的深度研究,告诉了我们这些庞然大物如何生活、如何延续生命。这项研究,于2024年12月20日发表在Science Advances期刊上。
为了研究鲸鱼的寿命和繁殖,科学家们从南露脊鲸和北大西洋露脊鲸入手。
露脊鲸鼻子上独特的纹理斑块(胼胝体,是由角化组织构成的),使得研究人员能够通过照片识别出数十年间的个体。上图是一只南露脊鲸(Eubalaena australis)。图源:图片来源:美国国家海洋和大气管理局渔业局(NOAA Fisheries)
一头北大西洋露脊鲸跃出水面。图源:NOAA Fisheries
这两个物种虽然生活在不同的海域,但都有着相似的体貌特征和生活习性。所以,研究人员首先需要解决的一个难题是,怎样才能在广阔的大海中找到、并识别这些个体呢?
科学家们想出了一个有趣又巧妙的方法,那就是为每一头鲸鱼拍摄照片,并记录它们的独特标记。比如南露脊鲸的头部上,有胼胝,这种硬块状的皮肤特征,可以用来区分个体,堪称它们的“身份证”。
从1979年起,研究团队每年十月都会飞往南非沿海,从直升机上俯瞰海面,寻找这些鲸鱼的踪影。一旦发现目标,就拍下清晰的照片,并详细记录母鲸和它们的小鲸鱼的情况。经过多年的努力,这些数据被整理成一个庞大的数据库,覆盖了2476头南露脊鲸,其中有139头的出生年份明确无误。
北大西洋露脊鲸的研究稍有不同。由于它们的数量远少于南露脊鲸,科学家们更频繁地进行观察,并积累了更加详细的数据。从20世纪70年代开始,这个团队便通过多种途径记录北大西洋露脊鲸的行踪。无论是通过空中拍摄,还是海上船只的观测,他们都尽可能地为这些鲸鱼建立档案。这些年来,共有328头母鲸被列入研究范围,其中205头的出生年份已经确定。两个数据库的建立,为后来的研究打了下了基础。
在分析鲸鱼的寿命时,科学家采用了一种叫“标记重捕”的统计方法。
这种方法的原理其实并不复杂,简单来说,就是每年记录每一头鲸鱼是否出现。假如某一年某头鲸鱼被观察到,就记录为“1”,而没有发现的年份则标记为“0”。通过这些数据的规律,科学家可以推算它们的寿命、以及生存率。比如,通过分析出生年份已知的鲸鱼个体,研究人员可以计算它们在不同年龄段的生存概率,以及整个种群的平均寿命。这种方法,虽然看似简单,但背后却需要精确的数学模型,才支撑得起来。
科学家还给这些数据“瘦身”,避免因为数据太多而增加分析的难度。比如,对于南露脊鲸,只挑选了那些出生年份明确、或者第一次被观察是在1985年之前的个体,因为这些个体的观察时间比较长,更能反映真实的生存情况。而北大西洋露脊鲸的数据质量更高,所以不用做太多筛选。
有趣的是,科学家并不满足于这些直接观察数据,还通过计算机模拟来验证分析的准确性。
他们虚拟生成了一批“假鲸鱼”,根据实际数据建立的生存模型对这些虚拟个体的寿命进行模拟。通过对比模拟结果与实际数据,进一步确认了研究方法的可靠性。令人惊叹的是,尽管这些研究数据的时间跨度不过四五十年,科学家仍然得出了令人震撼的结论——南露脊鲸和北大西洋露脊鲸的寿命,可能超过100年!
虽然鲸鱼能活很久,但它们的繁殖速度却很慢。根据这项研究的科学家估算,每头母鲸平均3~7年才会生一个宝宝。也就是说,即便一头鲸鱼能活100多年,一生中也就生十几个宝宝,甚至更少。上图:在阿根廷巴塔哥尼亚的瓦尔德斯半岛,一只优雅的南露脊鲸在海中畅游。摄影师:Michaël CATANZARITI
100年,这是什么概念呢?这可是一个比人类平均寿命还要长的惊人数字!
不过,这些鲸鱼虽然寿命长,却并不像人类那样能够快速繁殖。
研究显示,母鲸平均每隔三到七年才会生下一头小鲸鱼。而在整个生命过程中,一头母鲸可能最多只有十几次繁殖机会,有些甚至更少。
这种缓慢的繁殖节奏,让人不禁感到惊讶。与那些寿命短、但繁殖快的小型动物不同,鲸鱼这样的“长寿型”动物,正是大自然的一种独特平衡策略。这种策略,使它们在长时间内维持种群稳定,但也让它们在面对外部威胁时显得更加脆弱。
两种露脊鲸。图源:NOAA;编辑:王海诗(Amphitrite Wong)
说到外部威胁,就不得不提到南露脊鲸和北大西洋露脊鲸在生存状况上的巨大差异了。
南露脊鲸生活在相对安全的栖息地,其种群数量一直在缓慢增长。相比之下,北大西洋露脊鲸的境遇却十分堪忧了。
由于人类活动的干扰,北大西洋露脊鲸这一物种,正面临着前所未有的生存危机。近年来,船只碰撞、渔网缠绕和栖息地破坏成为北大西洋露脊鲸的主要威胁。科学家们估计,这一物种的数量已经下降到了危险的临界点,甚至有可能在未来几十年内彻底消失。
一张示意图:北大西洋露脊鲸如何被渔具缠绕。被缠绕的鲸鱼,可能会拖拽着渔具长达数月、甚至数年,直到渔具被摆脱、自行脱落、或这头鲸鱼因伤势过重而死亡。图片来源:伍兹霍尔海洋研究所
一只带有螺旋桨伤痕的北大西洋露脊鲸。图片来源:NOAA
值得一提的是,为了保护这些鲸鱼,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)要求船只限速。在北卡罗来纳州沿海的Morehead City和Wilmington地区,从每年的11月1日到次年4月30日,所有长度超过65英尺的船只都不能超过10节的航速。这一规定的实施,旨在降低船只撞击对鲸鱼造成的威胁。同时,NOAA也鼓励小型船只保持低速行驶,尽量避免与鲸鱼发生碰撞。NOAA的官员指出,这些速度限制措施非常关键,能够为鲸鱼妈妈和宝宝提供一个安全的栖息环境,特别是在这个物种唯一已知的繁殖区。
不过,尽管有这些保护措施,北大西洋露脊鲸的生存状况仍然十分严峻。自2017年以来,NOAA宣布了北大西洋露脊鲸的“异常死亡事件”,该物种的死亡数量已经超过了出生数量。船只撞击和渔网缠绕是导致鲸鱼死亡的主要原因。2024年,船舶撞击已导致三头北大西洋露脊鲸死亡,其中包括一头幼鲸及其母亲。另一头幼鲸在母兽遇难后失踪,据推测也已死亡。
NOAA渔业管理局(NOAA Fisheries)提议修改目前美国东海岸现有船只速度限制区(季节性管理区域)的边界和时间安排,并在此基础上创建新的季节性速度限制区,以减少与濒危北大西洋露脊鲸(North Atlantic right whales)发生致命碰撞的风险。所有长度为35英尺或以上的船只,进入拟议的季节性速度限制区时,将被要求以不超过10节的速度通行。图源:NOAA
对于“美国东海岸拟设新速度限制区”这一举措,“海洋与湿地”(OceanWetlands)顾问王敏幹教授(Prof.John MK Wong)曾经指出,这是不够的,螺旋桨加罩才是关键。
王敏幹强调,此类事件近期在南太平洋和本报告提到的北大西洋露脊鲸中已屡见不鲜。他强调:单纯降低航速对保护效果有限,还得采取更具针对性的措施(螺旋桨保护装置。如下图所示)另外,王敏幹还介绍了另外一种可供借鉴的最佳实践:在美国加利福尼亚灰鲸迁徙季节,志愿者们会在海岸线上观察鲸鱼的动向,一旦发现鲸鱼,他们会立刻通知海岸警卫队,然后再通知船长减速、或停船。这种观察员制度,即便是在船上进行,也能起到很好的作用,确保船只在接近鲸鱼时能够采取及时的措施,从而有效减少船只与鲸鱼发生碰撞的风险。这种做法为保护鲸鱼提供了一个很好的示范,值得借鉴。
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给螺旋桨安装保护罩,能有效减少对于海洋生物的伤害。©供图:王敏幹 | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)
好吧,继续说上面这篇最新的研究。
科学家们研究鲸鱼的寿命和繁殖,对保护它们有着重要的意义。如果我们知道鲸鱼一生中只能生很少的宝宝,就能理解,为什么它们的种群恢复会如此的缓慢。特别是对于北大西洋露脊鲸来说,每一头小鲸鱼的出生都显得弥足珍贵。
一旦繁殖期受到干扰,那么,这种“雪球效应”,会导致整个物种种群的未来都可能岌岌可危。所以说,通过这些研究,科学家们就可以帮助更有针对性地制定保护策略,比如在鲸鱼繁殖期为它们提供更多安全的栖息地,或者通过调整航线和渔业活动来减少人类对它们的直接威胁。以及,让那些仍在使用开放式螺旋桨的船只,务必要安装上螺旋桨保护装置(加上保护罩),来减少对鲸鱼的伤害。
南露脊鲸(Eubalaena australis)的全球分布范围图。数据来源:IUCN红色名录,2012年1月22日。图源:The Emirr(CC BY-SA 3.0)
北大西洋露脊鲸的地理分布范围。图源:NOAA Fisheries
尽管南露脊鲸的种群数量较为稳定,但科学家们也发现了一些值得注意的问题。在分析数据的时候,他们发现,很多南露脊鲸的出生年份并不明确。这说明虽然它们的总体数量庞大,但,科学家们仍然没法对每一头鲸鱼进行详细的跟踪研究。这既反映了研究工作的复杂性,也提醒我们:莫要掉以轻心。毕竟,即使是看似繁荣的种群,一旦生态环境发生剧变,也可能迅速陷入困境。
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2024年10月,美国国家海洋和大气管理局渔业部门估计,2023年有372头(+11/-12)北大西洋露脊鲸存活。本信息图表中显示的年度种群数量和死亡数量估计值是使用Linden 2024中描述的模型计算得出的。本信息图表中显示的记录在案的出生数据反映了最近一个产犊季节在美国东南部目测到的母幼数量。图片来源:NOAA Fisheries
自2017年以来,北大西洋露脊鲸一直经历着异常死亡事件。受UME影响的鲸鱼包括已确认死亡、受伤和生病的个体。在UME中,个体只被计算一次。科学家估计,北大西洋露脊鲸的死亡中只有约三分之一被发现。图片来源:NOAA Fishers。
通过四十多年的努力,科学家们用数据和模型,揭开了南露脊鲸和北大西洋露脊鲸的生命秘密。
这项研究共同作者、格里菲斯大学高级研究员彼得·科克伦博士表示,如果今天的露脊鲸能够达到其寿命上限,那么,它们可能曾在澳大利亚的囚犯时代就已存在了。它们经历了一场血腥的屠杀。这篇论文指出:“对大多数物种而言,工业捕鲸仅在60年前才结束,这意味着任何现存超过100岁的个体都必须在至少40年的密集捕鲸中幸存下来。任何超过150岁的个体,则需要在90年的密集捕鲸中幸存。”
海洋哺乳动物科学家、乔格拉夫海洋研究主席卡普里·乔利夫博士指出,鲸鱼具有漫长的生命史和悠久的记忆。她说:“捕鲸并没有停止太久。今天还有一些鲸鱼在捕鲸时代就已经存在了,所以它们可能还记得被人类捕杀的记忆。”
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说到底,鲸鱼的寿命和繁殖故事,其实也是一面镜子,映照出人类对海洋生态的影响。
作为海洋食物链中的重要一环,鲸鱼的生存状态直接关系到整个生态系统的健康。如果我们不能保护好这些庞然大物,那么受到影响的不仅仅是鲸鱼,而是整个海洋环境,甚至包括人类自己。鲸鱼悠长的寿命让它们成为了海洋中的“活化石”,它们的一生记录着海洋生态的变迁,也为我们敲响了保护自然的警钟。
想象一下,当我们站在海滩边遥望远方的大海时,会不会觉得鲸鱼的世界离我们很远?其实并不是。鲸鱼的生存状态与人类的行为息息相关。从减少海洋污染、海上行驶船只时不要超速、给开放式螺旋桨加上保护罩、以及保护它们的栖息地、负责任旅游……,每一个小小的举动都可能为这些濒危物种带来希望。正如这项研究所揭示的,鲸鱼的一生虽然漫长,却充满挑战。它们的未来掌握在我们每一个人的手中。
(注:本文仅代表资讯,不代表平台观点。欢迎留言、讨论。)
资讯源 | Science Advances, NOAA,
Wikipedia, 海洋与湿地公众号
文 | 王海诗(Amphitrite Wong)
编辑 | 绿茵
排版 | 绿叶
【引用本文】
王海诗.42年,追踪2476头鲸鱼,揭开露脊鲸的长命百岁之谜.海洋与湿地.2024-12-21
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【参考资料】
感兴趣的“海洋与湿地”(OceanWetlands)读者可以参看这篇研究的全文:Greg A. Breed et al. ,Extreme longevity may be the rule not the exception in Balaenid whales.Sci. Adv.10,eadq3086(2024).DOI:10.1126/sciadv.adq3086
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq3086
https://www.theguardian.com/environment/2024/dec/21/one-in-10-southern-right-whales-alive-in-1893-could-still-be-swimming-today-study-finds
https://en.wikipedia.org/wiki/Southern_right_whale
https://www.fisheries.noaa.gov/species/southern-right-whale
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