当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

4月20号,在宁波象山搁浅的一头抹香鲸在救援人员的帮助下游向深海。我也远程参与了救助过程。在这里,我首先要为所有现场的救援人员点赞。

非常可惜,8天之后,有人在临近海域发现了一头死亡的抹香,从位置和体型来看,很可能就是被救助的这一头。

抹香鲸搁浅的事件引起了很多关注。作为鲸类的长期研究者,我想在这里跟大家分享一下我们多年来对鲸类的研究,以及我对它的理解。

认识鲸类

世界上一共有92种鲸类,主要分成两大类:体型比较大的须鲸,和体型稍微小一点的齿鲸

两者的区别之一是捕食器官不同。齿鲸有牙齿,它们吃的鱼稍微大一点,一条一条抓着吃。

而须鲸就不一样了,它吃的鱼比较小,一群一群地吃。

我们来看一下它的鲸须。从外侧看,几百片鲸须板就像木梳一样一片一片地排列。而内侧也有鲸须,防止在过滤海水的时候把鱼过滤掉。

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鲸须上还保留着一些小鱼,就像人吃东西的时候会塞牙缝一样。

须鲸和齿鲸的另一个区别是呼吸孔。须鲸有两个,而齿鲸只有一个。

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

每一种鲸都有自己的特点。比如鲸界的歌王大翅鲸,它的歌声非常地悠扬浑厚,能传到几千公里之外。

虎鲸也叫杀人鲸,实际上这是一个误解。本来应该是“鲸的杀手”,也就是说它可以捕食其他的鲸类;但当时被圈养在人工环境的虎鲸真的杀人了,这个错误翻译就一直沿用到了今天。实际上,虎鲸在野外从来不杀人。

在北极生存的一角鲸,它的角是雄性的象征,可以长到三米。和陆生动物不一样,一角鲸的角是牙齿的特化。

这是加州湾鼠海豚。它已经被列为下一个要灭绝的鲸,目前存活的数量不到10头。它生活在墨西哥加州湾,当地渔民为了捕捉石首鱼,也快把加州湾鼠海豚捕灭绝了。

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鲸类能下潜到很深的水域。比如抹香鲸可以下潜到2250米,但是它的纪录在2014年被柯氏喙鲸打破了。柯氏喙鲸可以下潜到2992米,接近300个大气压,人要是下潜到这个深度肯定就被压扁了。

鲸在海洋生态系统和全球气候变化中扮演着重要的角色。地球上的生命都是碳基生命,几十吨的鲸就汇集了几十吨的碳。另外,它从深海到海面的过程中,可以将深海的物质带到海面来;它的迁徙也可以促成物质的交换。同时,鲸也促进了浮游生物的繁荣。

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鲸的排泄物为浮游生物提供养分

中国一共有39种鲸类,但是多数我们看不到,有些在外海,有些偶尔因为搁浅被我们发现。形成规模而且近岸分布,从而科学家可以研究的主要是这四种:白鱀豚、长江江豚、中华白海豚和布氏鲸。

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白鱀豚有“长江女神”的称号,但是已经功能性灭绝,在2004年我进入鲸界的时候就已经看不到了,所以我最终只能研究后三种。世界上83.1%的中华白海豚都在中国,我们很多的科学家都研究中华白海豚。

布氏鲸出没

有一种大型须鲸叫做布氏鲸。它们数量很少,很难研究。这么神秘的鲸,我们是怎么发现的呢?

2016年,我在广西儒艮自然保护区调查中华白海豚的时候,就听说有渔民看到过鲸,当时我很兴奋。2015年末我刚从美国回来,参加过他们的灰鲸科考,对大型鲸类很感兴趣。

我就让他们再看到鲸一定要告诉我,结果一直没有消息。

直到2018年3月29号,网上出现了一个视频,说广西涠洲岛出现鲸鱼与游客的零距离接触。

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

视频来源:https://v.qq.com/x/page/s0616vptxs1.html

涠洲岛是中国最年轻的火山岛,是广西的打卡胜地。在旅游景点出现了这么大型的鲸鱼,而且还是神秘的布氏鲸,轰动了鲸豚界。

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我就赶紧带着我的学生来到了北海。

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第一天出海我们就幸运地看到了布氏鲸,抓拍了这张照片。

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我非常喜欢这张照片。虽然后来拍了很多漂亮的照片,但是我办公室里只挂了这一张,因为这代表我们发现了80年代之后中国首例沿岸栖息的大型鲸类。

接下来我们就持续监测布氏鲸。根据我们的监测和渔民提供的信息,布氏鲸一般情况下在12月到4月集中地来到涠洲岛,而在其他月份只是偶尔有几头。

我们监测的时候一般用肉眼来看,辅以望远镜扫描。鲸鱼喷气的气柱可以达到两三米高,我们很远就能看得到。

但看不到的时候怎么办呢?

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大家可能觉得我们会无所事事,但其实我们已经放出了哨兵——海鸥海鸥经常跟着鲸鱼,吃它们的漏嘴之鱼。海鸥的视角比我们好,我们看不到鲸鱼的时候就会找海鸥,看到它们成群结队向一个地方俯冲的时候,就知道鲸来了。

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

发现鲸之后,我们就对它拍照、摄像,测量和记录水温、水深等等。只要鲸还在,我们就一直跟踪它。

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年复一年地持续监测,现在已经是第五个年头了。

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我们取得了一些阶段性的结果。大家最关心的问题之一是涠洲岛到底有多少头布氏鲸。为了解决这个问题,我们用了两种方法。

第一种叫截线抽样法。我们沿直线走一条样带,记录在这条路线两边发现的鲸鱼数量,折合到样带上;根据有效的长度和宽度,算出有效面积;然后根据这个面积里的鲸鱼密度推导整个调查区域内的密度。

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第二种是特征重捕法。鲸鱼背鳍上如果有缺刻和疤痕,就是比较稳定的特征。我可以通过拍照记下来,进行个体识别。

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那怎么来算数量呢?举个例子,比如说我们捕到了10只老鼠,在它们身上涂一些颜色或者剪它的趾甲,这样做上标记,我就认识它们了。将这些老鼠放归后,第二天假如我们又捕到了10只,其中有5只是昨天我标记过的,那就可以算出这个区域老鼠的数量是20只。

当然了,我们没办法捕捉鲸鱼,所以就用了照相识别的特征重捕法。当然里面的具体过程也很复杂,我们建立了各种模型来推算。

用两种方法计算之后,我们认为涠洲岛的布氏鲸超过了50头,而且每一年都有变化。

除了数量,我们也要看群体的年龄构成。判断个体是成年还是幼年,需要成年个体长度作为判断标准。而世界上的布氏鲸分成两个亚种,我们首先要知道涠洲岛的布氏鲸是哪个亚种,才能找到合适的标准。

大型亚种的成年体长大概为15~16米,小型亚种为11~12米。如果一头鲸长11米,在没有其他区分特征的情况下,两个亚种都有可能。

无法通过体长判断,我们就用了另一种方法——DNA。我们收集了三个样本,包括2016年找到的骨骼样本和一头搁浅的布氏鲸,以及2018年发现的死亡的布氏鲸。对它们进行DNA提取和对比后,我们发现这是小型的布氏鲸亚种。两个亚种不会混群,这就代表涠洲岛的布氏鲸都是小布氏鲸。

我们用无人机垂直航拍鲸鱼的照片,利用参照物计算它的体长:

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

以小布氏鲸的体长作为判断它们是否成年的依据之一,我们发现这个群体中的幼年个体大概占21%。这说明从幼崽数量单方面来看,涠洲岛的布氏鲸群体发展趋势是比较好的。

认识了个体之后,我们在想,这些鲸鱼之间的关系怎么样?

我们计算了任意两头鲸同时出现的次数,除以每一头鲸出现的总次数,这样就会得一个比值,我叫它联系度。经过运算,我们发现布氏鲸是搞小团体的。比如这三头之间关系非常近,但它们跟其他的个体关系很远。

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这个是我没有想到的。我们研究中华白海豚的时候,发现它们会形成大的社群,社群内部的个体联系很紧密,但布氏鲸不是这样的。

了解了群体构成和社会关系,下一个问题是,布氏鲸到涠洲岛来干什么?

动物的本能之一是吃东西,走到哪里吃到哪里。布氏鲸有一个非常简单粗暴的吃饭方式,叫做冲刺捕食。看到鱼群后直接冲过去,张嘴就吃:

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

有时候它可能向右偏一点,我们叫做右冲;向左偏叫做左冲,向前叫做正冲,竖直出来叫竖冲。

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当然它也有技术含量很高的捕食方法,比如陷阱捕食:‍

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

它把嘴张开到90度,嘴角藏在水下,这样水流就把鱼带进来了。

冲刺捕食和陷阱捕食的方式在其他鲸类身上也发现了,但涠洲岛的布氏鲸还发展了新的捕食方式。

自旋转捕食就是咱们涠洲岛的布氏鲸独有的:

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

它从鱼群中间上来,到达水面之后张嘴,在小鱼绕成一圈逃跑的时候,它就像一个勺子舀水一样,吃一大口。这种捕食行为我们叫做“勺舀行为”。

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跟我们合作的国外研究者说,这个名字好像不太雅。于是我们就重新起名,叫它自旋转捕食。

涠洲岛布氏鲸另一个比较特殊的捕食方式是合作捕食:

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一般是2~8头个体将鱼赶到中间,从下边螺旋地游上来。到了水面,这些鲸鱼沿一个方向同时开口。整个过程同步性非常好,捕食效率非常高。

这是在所有须鲸中发现的第二个合作捕食方式。另外一个是大翅鲸,它们用气泡来合作捕食。

除了吃饭,它们还要交配、繁殖。我们每年都会在涠洲岛发现新生的布氏鲸幼崽。

这只幼崽刚出生没多久,非常纤细:

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而这只相对来说就稍微长大了一点:

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在这里我考考大家,鲸鱼怎么哺乳?

它实际上是将舌头卷成空桶状含住乳头,在刺激之下乳头就会快速分泌乳汁,像喷射一样。这是水下哺乳的适应性进化。

布氏鲸本来就已经很神秘了,而小布氏鲸亚种更加神秘,在世界上就没有发现几个群。中国周边有两个群,一个在南边的泰国湾,一个在北边的中国东海。

涠洲岛的布氏鲸是在2018年开始集中出现的。它们是从哪里来的,又到哪里去呢?

泰国湾跟涠洲岛的群体在时间上是吻合的,但经过两次照相识别,我们发现没有一头一样,所以它们不是同一个群。

那布氏鲸会不会往北走?从去年的发现记录可以看出,时间节点比较匹配:

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4月28号以后,涠洲岛就没有布氏鲸了;6月29号,人们在深圳发现布氏鲸;7月27号又在浙江发现它们。所以我认为布氏鲸向北迁徙的可能性比较大。

传统观点认为迁徙主要有两个原因,捕食和繁殖,但是美国科学家 Robert Pitman 和 John Durban 研究南极的虎鲸时有了新的发现。他们认为迁徙也可能是由蜕皮驱动的。因为在寒冷的水域鲸鱼新陈代谢很低,没办法正常蜕皮,只有到温暖的水域才行。

他们认为蜕皮是鲸必要的生理功能,还可以蜕掉寄生虫或藻类。所以南极虎鲸才不惜花6~8周的时间,迁徙11000公里到达温暖的水域。

我们涠洲岛的布氏鲸身上也有黄绿色的藻类。所以我就在想,涠洲岛的布氏鲸是不是也是蜕皮来了?对于这个猜测我们还在进一步研究。

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在调查过程中,我们也发现布氏鲸受到了一些伤害,触目惊心。这头是螺旋桨割伤的,高速的快艇是罪魁祸首。

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这只鲸鱼的头部有一个渔网。我们在2019年就拍到它身上挂了一个非常大的渔网,后来渔网变少了。我们当时想帮它割掉,但是鲸鱼一直在走,我们也没有办法帮它。幸运的是它现在还活着。

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这只鲸的上颌有两个凹陷,我们推测是长时间被渔网或鱼线缠住形成的伤痕。渔网后来脱落了,但也破坏了它的须板。

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我们还发现它总是独来独往。其他鲸遇到它的时候,待一会儿就跑了,留这头鲸自己转来转去。我们每次看到它的时候就多跟踪一段时间,看看鲸鱼是不是搞小团体,或者对它有歧视?

很可惜,2019年3月30号,我们在海上发现了它的尸体。3月24号我们还拍过它,不到一周,这个活生生的生命就没有了。当时大家都说不出话来,我的一个学生当场就哭了。

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搁浅

除了布氏鲸受到的这些伤害,近些年,我国从江苏南通到海南沿岸都有搁浅或死亡记录,多的时候每年有十几起。

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我也参与了一些鲸类搁浅的救助工作。这是2017年11月14号我参与救助的大翅鲸。

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当时我们想用人力把它拖到海中,也试着用渔政船的水枪冲出一个沟槽帮它,但都失败了。

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最后海水终于涨上来了,渔政船将它拖到了海里,当时我们都很高兴。

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但是非常遗憾,它最后还是死掉了。

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从这张照片上可以看到,它前面有一些白色的椭圆形伤痕,这是达摩鲨咬的。而且它很瘦弱,解剖的时候我们发现它的脂肪层只有1厘米,正常应该有4~5厘米,所以在搁浅之前它可能就有一些问题。

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除了它自身本来的问题,鲸鱼搁浅时体力消耗很大,水分严重缺失,呼吸孔也进入泥沙,同时它的自重也会对内脏造成压迫损伤,所以搁浅后很难存活。

那么,鲸为什么会搁浅?主要有自身、环境和人为三类因素。

1. 自身因素

一些鲸鱼有近岸捕食的特性,有时候可能会搁浅。如果领航的头鲸出现问题,其他的鲸鱼也可能搁浅。

此外,返祖假说认为,由于鲸是从陆地经过二次入水进化而来,在遇到危险的时候,它的本能就会激发,所以可能倾向于到近海或陆地上来避难。这是一种假说。

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河马可能是鲸的近亲

2. 环境因素

在新西兰有这种被称作“捕鲸器”的地形,它有突出的海岸以及长而缓的沙滩,外海的鲸鱼因为不熟悉地形就容易搁浅。

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来源:Brabyn et al.,1991

鲸鱼迁移需要依靠地球磁力线,如果地磁异常,它走的方向也会改变。比如本来应该沿白色的箭头走,地磁异常时就会沿红色箭头的方向走,可能引起搁浅。

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

来源:Vanselow et al.,2018

3. 人为因素

由捕鱼、军演等人类活动造成的水下噪声会破坏鲸的回声定位系统,造成搁浅。

海洋垃圾也可能导致搁浅。鲸豚会以为塑料袋是水母,误食后无法消化,影响进食,最后没有力量对抗外来的风浪,就可能搁浅。

当海鸥向一个地方俯冲时,说明鲸快来了

来源:National Geographic‍‍

那么,咱们普通人遇到搁浅的鲸鱼怎么办?

首先,不是所有搁浅的鲸都适合马上放归。我们要先判断它的健康状况,如果不适合放归,就要先转移到人工环境中,恢复后再放归。

在没有专门的搁浅网络的情况下,大家可以打110,警察会找相关部门和专业人员。

我们需要建立搁浅网络,但更应该尽量把保护工作做在前边,不能等到鲸豚搁浅之后再救助它。

比如,这是智利科学家在研究鲸鱼和船只的关系,橙色的都是船只,蓝色的小点是一只鲸鱼,它根本就转不出去。船只对鲸鱼有这么大的影响,我们必须限制船只的数量和速度。

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来源: @susiebuchan

鲸喜

经过这么多年的鲸类研究,我们有很多辛勤的付出,也有很多收获。

有时海上风浪突然特别大,大家面如死灰,我实际上只在想一件事情——我不会游泳怎么办?

出野外几天之后,我们的肤色就变成了古铜色。这有个好处,上岛的时候我们能走岛民通道。如果看起来很白,就要排队走游客通道。

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经过一天的忙碌,拖着疲惫的身躯回来的时候,我们在海上经常看到荧光藻发出的光。

有时候“鲸喜”会不期而遇。停船时,可能突然就有一只鲸出现在面前,这种时刻我们是非常非常激动的。它距离很近,我们拿着长焦拍不下来,要一边倒退一边拍。

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经过这么多年的研究,关于鲸我们还有很多不知道,这也激励着我们继续坚持下去。希望通过我们的研究和各位的共同努力,“鲸喜”能够经常出现。

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