科學(xué)家揭開了鯨須板中的秘密

據(jù)國外媒體報道，科學(xué)家近日揭開了隱藏在座頭鯨和南露脊鯨鯨須板中的秘密。須鯨沒有牙齒，全靠這種梳子狀的結(jié)構(gòu)進(jìn)食。而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鯨須可以記錄下鯨魚食物中的化學(xué)成分，從而幫助研究人員了解鯨魚的遷徙和行為變化。

一頭須鯨正在進(jìn)食

研究人員指出，鯨魚在過去60 年間捕食習(xí)慣的變化與氣候變化周期十分一致。其中指出，鯨須可以幫助我們將鯨魚的捕食規(guī)律與氣候狀況聯(lián)系在一起，進(jìn)而預(yù)測這些大型水棲哺乳動物將如何應(yīng)對未來的氣候變化。

“最神奇的是，我們僅僅通過分析鯨魚口中的鯨須便解鎖了這么多信息。”此次研究的主要作者、澳大利亞新南威爾士大學(xué)博士生阿德萊德·戴登指出。

研究人員將從太平洋和印度洋中的座頭鯨及南露脊鯨鯨須中了解到的信息與環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，試圖找出鯨魚行為與氣候變化之間的關(guān)聯(lián)。

“我們發(fā)現(xiàn)，拉尼娜現(xiàn)象不僅會給我們帶來可怕的洪水，對沿著澳大利亞東岸遷徙的座頭鯨也會造成不利影響。”新南威爾士大學(xué)教授、海洋生態(tài)學(xué)家、此次研究的高級作者特蕾西·羅杰斯指出。

利用博物館中收藏的鯨須、擱淺鯨魚的鯨須以及此前其他研究公布的數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)，沿澳大利亞東海岸遷徙的座頭鯨在拉尼娜期間的捕食機(jī)會明顯減少。拉尼娜作為一種大規(guī)模氣候循環(huán)現(xiàn)象，會對南半球海洋生物的食物供給量造成很大影響。

“須鯨體型巨大，需要大量的食物，所以受環(huán)境變化的影響尤其顯著。它們的生存策略更是使情況雪上加霜。”羅杰斯教授解釋道，“它們在繁殖季會長時間不進(jìn)食，因此極容易受海洋-大氣循環(huán)的變化影響。”

鯨須的暗語

像鯨魚那么大的動物并不適合在實(shí)驗室環(huán)境中進(jìn)行分析。研究人員只能從體積較小、質(zhì)地較硬的身體組織中尋找蛛絲馬跡。

鯨須形狀細(xì)長，由角蛋白構(gòu)成，從鯨魚上頜懸垂而下。對濾食性鯨魚來說，這些鯨須讓它們可以一口吃掉大量食物。不僅如此，鯨須中還會留下各種化學(xué)“線索”、記錄鯨魚的進(jìn)食習(xí)慣，比如穩(wěn)定的同位素等等。

“隨著鯨須的生長，從食物中收集的生物化學(xué)信號會被不斷封存在鯨須中。就像書頁上記錄的信息一樣，這些信息是不會隨著時間而改變的。”羅杰斯教授解釋道，“這些信號讓我們能夠復(fù)原鯨魚的行為變化情況，比如它們在某段時間內(nèi)大概吃了些什么、在哪個區(qū)域活動等等。”

該研究發(fā)現(xiàn)，座頭鯨鯨須中穩(wěn)定同位素的變化與氣候周期的變化相匹配，說明當(dāng)資源供給量受氣候影響發(fā)生改變時，鯨魚的進(jìn)食習(xí)慣也會隨之改變。

戴登進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“我們此前就已經(jīng)知道，鯨須中同位素的振蕩規(guī)律可以反映鯨魚生理狀況的變化；但此次研究發(fā)現(xiàn)，同位素變化與同期環(huán)境之間同樣存在關(guān)聯(lián)。”

盛宴或饑荒

座頭鯨在冬天時會前往溫暖的熱帶海域繁殖后代，夏季再返回南極海域捕食。在前往熱帶海域的過程中，它們會遠(yuǎn)離穩(wěn)定可靠的食物來源，只能靠身體儲存的能量和偶爾出現(xiàn)的獵物存活下來。

“作為濾食性動物，它們的食物來源以大群磷蝦為主，因為進(jìn)食對它們來說是件能耗很高的事。”

南極磷蝦需要海冰才能大量繁殖。其他研究發(fā)現(xiàn)，在拉尼娜階段結(jié)束后，這些鯨魚的捕食區(qū)域的海冰會變少，意味著可供鯨魚捕食、支撐其度過遷徙期的磷蝦數(shù)量也會減少。

戴登指出：“跡象表明，來自澳大利亞東岸的座頭鯨在拉尼娜現(xiàn)象之后的進(jìn)食量會減少，這意味著它們難以為夏季建立起足夠的能量儲備。”

此前有研究發(fā)現(xiàn)，在出現(xiàn)拉尼娜現(xiàn)象的年份過后，鯨魚擱淺數(shù)量往往會增加。研究人員認(rèn)為，這可能與鯨魚捕食成功概率減少有關(guān)。

“我的同事們發(fā)現(xiàn)，座頭鯨正變得越來越瘦，拉尼娜之后擱淺概率也在增加，說明捕食條件較差。”羅杰斯教授指出，“隨著拉尼娜的強(qiáng)度和頻率不斷增加，鯨魚的捕食將變得更加艱難，未來將會出現(xiàn)更多擱淺的鯨魚。”

未來的希望

雖然對澳大利亞東岸的座頭鯨來說不算什么好消息，但此次研究發(fā)現(xiàn)，西岸在印度洋中覓食的座頭鯨在拉尼娜期間捕食的成功率反而提高了。另外，東岸的鯨魚似乎也在改變自己在溫帶水域中的捕食策略。

“有跡象表明，東岸的座頭鯨在遷移路線上的其他繁殖區(qū)域中呈現(xiàn)出了不同的捕食策略。未來的研究或許可以聚焦于這一點(diǎn)。”戴登指出。

研究人員希望利用此次研究發(fā)現(xiàn)建立對鯨魚未來行為的預(yù)測模型。“我們已經(jīng)分析出了過去的歷史趨勢，如今我們想用這些模型，對鯨魚的未來進(jìn)行預(yù)測。”羅杰斯教授表示，“此次研究收集的信息還可以為管理者所用，在鯨魚的‘災(zāi)年’來臨前預(yù)先做好準(zhǔn)備，并在必要時改變對鯨魚纏網(wǎng)或擱淺的管理策略。”

雖然座頭鯨已不屬于瀕危物種，但氣候變化對該物種仍然造成了嚴(yán)重的長期威脅。羅杰斯教授指出，如果我們今天開始采取行動、解決氣候變化，當(dāng)前和未來的鯨魚都將受益匪淺，我們自己也不例外。

“我們需要趁自己還有能力的時候立即展開行動。解決氣候變化不僅有益于鯨魚，也有益于全體人類。”