灰鯨，未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化的勝利者？
2012-11-07 09:16編譯何智一
海洋世界 2012年2期
編譯/何智一
灰鯨，未來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化的勝利者？
編譯/何智一
灰鯨的種群數(shù)量很低，并且某些種類會(huì)經(jīng)常在未受人類侵?jǐn)_的不同海域間遷移，這些都給人留下了灰鯨擁有固定的遷移和捕食行為的印象。但是從歷史角度來(lái)看，這種觀點(diǎn)可不一定一直是正確的。
如果過(guò)去的灰鯨種群同今天的鯨類一樣遷徙和覓食，當(dāng)它們的主要食物消失時(shí)，該如何捱過(guò)冰河期？根據(jù)加州伯克利學(xué)院和史密斯森學(xué)院的古生物學(xué)者的新研究，在過(guò)去的幾百萬(wàn)年，灰鯨經(jīng)歷了全球冷暖交替的多次循環(huán)，它們似乎獵取了比今天更為廣泛的食物。研究者分析了加利福尼亞灰鯨對(duì)過(guò)去12萬(wàn)年間的氣候變化的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在人類到達(dá)之前，沿太平洋海岸灰鯨的數(shù)量是今天（約2.2萬(wàn)頭）的2～4倍。進(jìn)化生物學(xué)家、加州伯克利學(xué)院的綜合生物學(xué)教授大衛(wèi)·林德伯格說(shuō)：“幾乎可以確定，過(guò)去的灰鯨數(shù)量十分可觀。”
林德伯格教授認(rèn)為，過(guò)去灰鯨可能會(huì)有更大的種群數(shù)量，是因?yàn)榛姻L食用了更為多樣的食物來(lái)源，這些食物今天的灰鯨才剛剛開(kāi)始食用。他曾一度認(rèn)為，灰鯨只吸食海底沉積物中的蠕蟲和片腳類動(dòng)物。其實(shí)，一些灰鯨也食用鯡魚和磷蝦，就像它們的近親須鯨一樣，比如座頭鯨和藍(lán)鯨；一些灰鯨甚至不再遷徙，而是常年地聚集在加拿大的溫哥華島周圍，捕食鯡魚和磷蝦。
從晚更新世冰河期設(shè)法存活至今的灰鯨，卻很難逃離現(xiàn)代人的猖獗捕殺。
新的種群數(shù)量與2007年的統(tǒng)計(jì)一致：在人類捕殺前，加利福尼亞灰鯨種群數(shù)量約在7.6萬(wàn)到12萬(wàn)頭之間。這個(gè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)是基于對(duì)灰鯨遺傳多樣性的分析。這個(gè)數(shù)量，與一些生態(tài)學(xué)者認(rèn)為的種群數(shù)量在1.5萬(wàn)到2萬(wàn)之間的主張相沖突，但太平洋海岸（特別是沿著自加利佛尼亞半島至白令海的長(zhǎng)達(dá)11000千米的鯨遷徙路線）可以為我們提供數(shù)據(jù)支持，無(wú)論現(xiàn)在或是過(guò)去。該數(shù)據(jù)的研究者說(shuō)：“我們的數(shù)據(jù)顯示，如果這個(gè)較高的數(shù)量估計(jì)是正確的，那么灰鯨就可以十分安全地渡過(guò)冰河期，從而避免出現(xiàn)瓶頸；如果灰鯨的數(shù)量處于較低的水平，它們只能勉強(qiáng)渡過(guò)冰河期，大概只有幾百或幾千的數(shù)量存活，那將會(huì)在灰鯨的DNA中留下瓶頸證據(jù)。”所謂瓶頸是指：種群數(shù)量減少；近親繁殖普遍存在；物種的多樣性減少；適應(yīng)環(huán)境變化能力下降。
按照當(dāng)今深海生物的生長(zhǎng)繁殖速度、食物密度和灰鯨消耗的能量大小來(lái)計(jì)算，北太平洋可以容納高達(dá)17萬(wàn)頭灰鯨。如果灰鯨同樣食用非深海生物體像磷蝦，種群數(shù)量甚至?xí)摺?/p>
不過(guò)，從晚更新世冰河期設(shè)法存活至今的灰鯨，卻很難逃離現(xiàn)代人的猖獗捕殺。雖然國(guó)際捕鯨委員會(huì)在1947年開(kāi)始禁止捕殺灰鯨，但是遭受19世紀(jì)末到20世紀(jì)初無(wú)節(jié)制捕殺后的西方灰鯨的數(shù)量一直沒(méi)有恢復(fù)過(guò)來(lái)，至今仍處于瀕臨滅絕的邊緣。作為西方灰鯨唯一棲息地的俄羅斯庫(kù)頁(yè)島東北海岸，如今已被石油公司占領(lǐng)，而石油公司的勘探和開(kāi)采行為嚴(yán)重影響了西方灰鯨的正常生活，導(dǎo)致這種30噸重的珍稀海洋哺乳動(dòng)物正逐漸走向滅亡。
灰鯨的覓食范圍不能深于75米，而在冰河期，白令海的近海水域已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)深于75米。
加利福尼亞灰鯨的生存歷史可以追溯到大約15萬(wàn)到20萬(wàn)年前。作為現(xiàn)存灰鯨中最神秘的種類之一，早在人類進(jìn)入文明社會(huì)之前，它們就開(kāi)始每年從阿拉斯加以北的楚科奇海和白令海向南部班加海域遷徙，航程長(zhǎng)達(dá)2萬(wàn)多千米?；姻L在夏季捕食磷蝦和片腳類動(dòng)物，儲(chǔ)存一層厚厚的鯨脂，用作能量?jī)?chǔ)備和保暖層，為遠(yuǎn)征做好準(zhǔn)備。
大部分幼鯨出生于南遷途中，母鯨妊娠期為13個(gè)月。幼鯨一天要吃70千克脂肪奶。處于哺育期的母鯨通常要損失三分之一的體重?；姻L能否像虎鯨那樣利用回聲定位來(lái)判斷方向目前還不清楚，但大部分科學(xué)家認(rèn)為，在灰鯨的基因中印有一張“水下地理圖”，使得它們能在漫長(zhǎng)的遷徙途中始終不迷失方向。
過(guò)去的12萬(wàn)年期間，地球從溫暖時(shí)期過(guò)渡到了冰河時(shí)期，最終形成了今天的變暖氣候。在冰河期，海水凍結(jié)在陸地冰川中，海平面下降了大約120米。而作為如今灰鯨的夏季主要覓食區(qū)，白令海這片由大陸架構(gòu)成的淺區(qū)在冰河期消失了接近60%?；姻L的覓食范圍不能深于75米，而在冰河期，白令海的近海水域已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)深于75米。林德伯格說(shuō)：“如果灰鯨最開(kāi)始是在白令海上覓食的話，我們很難弄清它們是如何避免種群崩潰的?！眱擅芯空咄ㄟ^(guò)計(jì)算海平面下降造成的食物損失數(shù)量，并將其與灰鯨存活所需的食物估計(jì)量結(jié)合，計(jì)算出了全球變冷對(duì)灰鯨種群的影響和那些為了使灰鯨生存而必須存在的種群。
他們推斷，應(yīng)該有替代的覓食方式可以在溫暖時(shí)期充分供養(yǎng)大約7萬(wàn)頭灰鯨，這樣冰河期的種群數(shù)量就不會(huì)下降到5000～10000頭。種群數(shù)量的減少會(huì)造成灰鯨DNA中的一個(gè)明顯的遺傳瓶頸，但至今還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)類似信號(hào)。研究者還沒(méi)有能力去足夠深入地觀察灰鯨的基因組，檢查是否有這種類型的遺傳瓶頸。但在人類把這種哺乳動(dòng)物作為捕撈的目標(biāo)之前，所做的遺傳分析顯示沒(méi)有找到任何瓶頸。
由于捕鯨業(yè)的發(fā)展，加利福尼亞灰鯨的數(shù)量急劇下降
歷史上灰鯨的數(shù)量顯示了它們對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的頑強(qiáng)適應(yīng)能力
“灰鯨會(huì)成為應(yīng)對(duì)巨大氣候變化中的勝利者之一?！?/h2>
最古老的灰鯨化石可以追溯到250萬(wàn)年前，從那時(shí)灰鯨出現(xiàn)開(kāi)始，地球已經(jīng)經(jīng)歷了超過(guò)40個(gè)主要的趨冷趨暖周期，每一個(gè)周期都顯著影響了世界的植物群和動(dòng)物群。林德伯格指出，5萬(wàn)到1萬(wàn)年前，在最后的冰川春寒期，多數(shù)大型陸地哺乳動(dòng)物由于氣候變化和人類破壞的綜合作用消失了。但在海洋領(lǐng)域，同樣的時(shí)期內(nèi)幾乎沒(méi)有物種滅絕，而且還有少數(shù)新物種誕生。
林德伯格說(shuō)：“我認(rèn)為灰鯨會(huì)成為應(yīng)對(duì)巨大氣候變化中的勝利者之一?！被姻L的進(jìn)化可塑性超出所有人的想象，這有助于灰鯨在科學(xué)家預(yù)期的未來(lái)幾個(gè)世紀(jì)內(nèi)由海平面上升引起的氣候變化下存活。幾年前，當(dāng)研究者就過(guò)去的灰鯨種群數(shù)量展開(kāi)爭(zhēng)論的時(shí)候，林德伯格就開(kāi)始了這項(xiàng)研究。他認(rèn)為，了解過(guò)去的300萬(wàn)年間（更新世）灰鯨如何適應(yīng)氣候變化，有助于更深入了解它們將如何適應(yīng)今天的氣候變化。
在夏季，白令海是最有活力的海洋生態(tài)系統(tǒng)之一。即使灰鯨可以更好地適應(yīng)未來(lái)日益趨升的氣溫和海平面，生活在白令海的鳥類和其他海洋哺乳動(dòng)物也未必能同樣適應(yīng)。林德伯格說(shuō)：“如果此環(huán)境在冰川達(dá)到最大值時(shí)消失，我們確實(shí)需要重新思考，對(duì)其他所有生存在白令海的生物體的生態(tài)歷史，我們到底知道多少？”他力促其他的科學(xué)家將重心集中在物種的生態(tài)歷史上，以便充分理解它們和變化的環(huán)境之間的復(fù)雜的相互作用。林德伯格表示：我們確實(shí)在缺乏大量數(shù)據(jù)的情況下采取了很多保護(hù)措施，但利用已知的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)，整合古生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)，可以幫助我們應(yīng)對(duì)即將發(fā)生的海洋生態(tài)系統(tǒng)的生物變化。
小貼士加利福尼亞灰鯨被稱作“東方種群”，灰鯨還有個(gè)種群叫“西方種群”，生活在亞洲沿岸。
小資料2010年，一頭灰鯨在離它在太平洋的棲息地?cái)?shù)千里遠(yuǎn)的地中海被發(fā)現(xiàn)，讓海洋生物學(xué)家吃驚不已。這頭身長(zhǎng)約10米的龐然大物第一次被發(fā)現(xiàn)是在以色列中部的荷茲利亞，至于它是如何到達(dá)這里的，科學(xué)家也不得而知。以色列海洋哺乳動(dòng)物研究和保護(hù)中心的主席哈那·舍伊寧博士說(shuō)：“這真是不可思議，說(shuō)這是最重要的一次鯨的目擊事件都不為過(guò)。”美國(guó)國(guó)家海洋哺乳動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的菲利普·克拉珀姆猜測(cè)：一群灰鯨從加利福尼亞巴哈返回阿拉斯加的途中，正好遇到冰層解凍，西北通道打開(kāi)，然后這頭灰鯨就順著路游到了大西洋。研究者考慮使用衛(wèi)星追蹤這頭灰鯨，觀察它的下一步動(dòng)向。
灰鯨似乎將覓食地點(diǎn)由海底向更大范圍擴(kuò)展，這個(gè)行為表明，它們的確具有適應(yīng)環(huán)境的能力
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