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抹香鲸和大鱿鱼深海觅踪
海洋世界 | 时间: 2010-06-12 15:51  | 文章来源: 香颂

大鱿鱼和抹香鲸除了在大洋生态系统和渔业中扮演着非常重要的角色之外,它们生活方式的许多方面,包括哺育和猎食,对人类来讲直到今天都还是谜团。在《白鲸记》那部小说中,梅尔维尔曾做出过如下的叙述:“由于许多其他种类的鲸多是在海水表面进行捕食,因此它们的进食行为可以被人们看到,但是抹香鲸的捕食过程完全是在海洋深处的某个未知区域进行的,所以人们只能间接地了解或推测,很少人能够说清楚抹香鲸的食物构成。”抹香鲸的这些生活习性给今天的科学家们出了一个极具挑战性的难题。一般情况下,成年的抹香鲸可以在水下待上一个多小时,但是没有人知道这么长的时间里,它们究竟在海水下面做了些什么。

当然,人们对野生状态下的大鱿鱼的生活习性也知之甚少。也就是在数年前,人们才在加利福尼亚湾中部的一个海区发现了这种生物可能的交配和产卵地。

科学家使用电子标记来研究这两种生物的生活习性,卫星收到的电子信号能揭示出什么秘密?给这两种动物的身上装上电子标记的研究开始于2004年秋天,在巴夏加利福尼亚海边的小镇圣罗萨里亚,那里是墨西哥鱿鱼渔业的中心。

研究小组经过6天的海上调查,在27平方英里的海域范围内,一共发现了74头抹香鲸。为了定位这些鲸,研究人员从船尾部拖出了一组水中听音器,用它们来侦听鲸独特的拍击发声模式。每当遇到一头鲸的时候,科学家们就会小心地向它靠近,并将一个水下电子深度记录仪安装在它的背上。这样,当鲸每次浮到水面上来进行呼吸的时候,研究人员就能够发现它的踪迹。之后,这个设备会把记录到的这头鲸的运动情况数据传递给一个轨道卫星。

大鱿鱼的数量也很庞大,在这6天的调查过程中,在这片海区作业的小渔船每晚总共能捕到1万头鱿鱼。研究人员在一些被捕到的鱿鱼身上安装了弹出式数据传送标记,它们会不时地在这种动物所处的深度取样。与抹香鲸身上安装的设备不同的是,鱿鱼身上的电子标记会在预定的时间从它的身体上脱离,然后漂浮到海水表面,并将所存储的数据通过卫星传送给研究人员。

抹香鲸和大鱿鱼的“生活轨迹”经常发生交叉在研究的过程中,电子标签被安装在5头抹香鲸和3头在附近活动的大鱿鱼身上。分析所接收到的数据之后,研究人员发现,抹香鲸一天之内在相对有限的一个小区域内游动了97千米之多,这表明它们发现了丰富的食物源。

在实验过程中,被作了标记的捕食者和被捕食者的运移轨迹曾经发生过交叉。从那些鱿鱼身上的标记首次出现在海水表面位点来看,这3头鱿鱼都曾经从圣罗萨里亚渔区的海水范围内穿过,而那些抹香鲸也正是在这个区域内逡巡。

对于抹香鲸潜水行为的研究表明,本研究中所记录到的大多数抹香鲸(91%)潜水深度在90米到490米之间,平均水下停留时间为15到30分钟,只有13头(3%)游到了超过970米的深度。

这些数据几乎和从鱿鱼传来的数据完全吻合。在这一研究中所标记的鱿鱼都在100米到500米的水深范围内活动,并在90%的时间内与抹香鲸内所处的区域完全一致,这与人们普遍认为的抹香鲸主要是捕食大个儿的大鱿鱼的想法相符。抹香鲸偶尔会潜水到超过500米的深度,特别是在白天鱿鱼游向海水深处的时候,这有可能是抹香鲸在做觅食性下潜行为。

白天与黑夜,它们的水下生活模式是固定的还是变化的?在白天,鲸和鱿鱼75%的时间里都会处在180米到400米的深度,这表明鲸往往会聚集在鱿鱼分布集中的地方觅食。而夜里,被标记的鱿鱼至少有一半时间是处于180米以内的浅水范围内,其他的则停留在180米到400米之间。对这种垂向运动的可能解释是,这些鱿鱼通过这种行为来追捕一些小鱼,或其他在夜间会游到海水表面的猎物,尔后,它们又在白天来临时回到海水深处。

然而,与鱿鱼不同的是,鲸在夜间不会改变它们的潜水模式。取而代之的是, 3/4的时间里,它们都会停留在180米到400米之间。这表明,抹香鲸不管是白天还是夜晚都不会随意改变它们所处的深度。它们一般最深就游到400米左右深度,而不管那里有没有鱿鱼。这或许是抹香鲸唯一的捕食途径。

是什么原因使鱿鱼下潜到危险的深度?研究也揭示出鱿鱼经常会在夜间做非常迅速的下潜动作,看上去它们会莫名其妙地从海水表面潜入抹香鲸喜欢的深水区。研究人员经过分析发现,鱿鱼这种在夜间会游向海水深处的行为的原因,可能是由于海水表面的温度实在是太高了,接近28℃,它们会因此而感觉受到威胁。鱿鱼的呼吸离不开不停地游泳,所以它随时都在消耗身体的能量,当它游进非常温暖的水域时,便会选择迅速离开。因此,这种快速的下潜,在某种程度上是身体的适应恢复机制。不过也有研究人员认为,这种行为与氧气含量有关,鱿鱼有可能忍受不了长时间置身于氧气充足的浅水区域。在研究人员看来,鱿鱼在这种状态下很容易变成随时守候在海水深处的抹香鲸的猎物。

在此之前的研究中,科学家们发现,大鱿鱼非常适应深水区域的低氧环境,它们在那里度过一生中的大部分时间。然而,在240米或更深的海水中,水温和氧含量都相当低,这种极为缺氧的环境会很容易造成组织缺氧,鱿鱼的反应速度、视觉精确度和游泳速度都有可能被极大地削弱。为了支持身体的新陈代谢,鱿鱼必须有一个持续的供氧系统。而对于抹香鲸来说,它们可以通过血色素和肌血球素结合氧气分子的方式,携带大量的氧沉入深海,所以不必担心身体发生组织缺氧的状况。

抹香鲸把大部分时间花在冰冷的深水区域,完全有可能是为了利用鱿鱼的弱点。它们静静地等待着白天时由于在深处游泳导致组织缺氧,因而游速减慢,或者是在黑夜里为了逃避温暖和布满各种威胁的表面海水而快速下潜的鱿鱼。

此项研究,为科学家更深入地了解两种很难造访其自然栖息地的物种提供了一个独特的机会。也许在未来,这种同时标记的方法可以为科学家了解其他身体大小足以安装电子标记的远洋物种的捕食和被捕食关系做出新的贡献。虽然在一定时间内,人们还不得不在海水表面对一些生活在神秘大洋的物种的行为进行推测,但是通过这种现代化的电子标记的使用,可以指导人们更科学地进行这些推测,从而产生一些更超乎梅尔维尔想象力的见解。

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