科学家们发现了鲸鱼迁徙的原因——它们回到热带地区蜕皮

时间:2020-04-26 15:11 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

科学家们发现了鲸鱼迁徙的原因——它们回到热带地区蜕皮

第一次为虎鲸提出的建议是,对于所有在冷水中觅食的鲸鱼来说,蜕皮可能会促使它们进行长距离的迁徙。

鲸鱼进行一些地球上最长的迁徙,经常游泳数千英里,几个月,在热带地区繁殖。问题是为什么——是去找食物,还是去生孩子?

在《海洋哺乳动物科学》上发表的一篇研究论文中,科学家们提出,在极地水域觅食的鲸鱼会迁移到低纬度地区,以保持健康的皮肤。

“我认为人们还没有充分考虑到鲸鱼的皮肤蜕皮,但这是一种重要的生理需求,可以通过迁移到温暖的水域来满足。”这篇新论文的主要作者、俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所的海洋生态学家罗伯特·皮特曼说。他之前在NOAA渔业部门工作位于加州拉霍亚的西南渔业科学中心。

一个多世纪以前,捕鲸者认识到,大多数在高纬度地区觅食的鲸鱼会迁移到热带地区产犊。科学家们从未就其中的原因达成一致。由于体型庞大,大型鲸鱼应该能够在寒冷的极地水域成功分娩。由于在热带地区觅食机会减少,大多数鲸鱼在长达数月的迁徙过程中禁食。

那么,为什么要自找麻烦呢?

温水加速蜕皮

所有的鸟类和哺乳动物都有规律地蜕皮,脱落毛皮或羽毛,这个过程被称为蜕皮。皮特曼和他的合著者提出,鲸鱼在南极洲冰冷的海水中觅食,通过分流皮肤上的血液来保存体温。这将减少皮肤细胞的再生,停止皮肤的正常脱落。

迁移到温暖的水域将使鲸鱼恢复它们的皮肤新陈代谢,并在一个不消耗它们身体热量的环境中蜕皮。作者认为这是导致它们迁移的原因。

科学家们发现了鲸鱼迁徙的原因——它们回到热带地区蜕皮

这项研究的两位主要作者在2011年首次提出,皮肤蜕皮可能会推动某些南极虎鲸的迁徙。有了新的数据,他们现在对所有南极虎鲸提出了同样的建议,也可能对所有迁徙到热带的鲸鱼提出了同样的建议。

论文的合著者包括NOAA渔业部门的科学家;海洋生物反应、康复和研究;以及意大利国家环境保护与研究协会。

八年来,科学家们在虎鲸身上安装了62个卫星标签。他们发现,所有四种以寒冷的南极水域为食的鱼类,来回迁徙的距离可达1.1万公里(近7000英里)。大多数的迁徙都是快速的,不间断的,大部分是向北和向北的直飞。一条鲸鱼在5.5个月内完成了两次这样的迁徙。研究人员还在南极洲拍摄了新生的虎鲸幼崽,这表明这些鲸不需要迁徙到温暖的水域去产崽。

他们认为,迁徙到热带地区蜕皮的大型鲸鱼可能已经开始在同样温暖的水域中分娩。“鲸鱼不会迁徙到热带或亚热带地区产犊,它们可能会前往温暖的水域进行皮肤保养,或许还会发现,在那里产犊是一种适应性行为。”科学家们写道。温暖的海水可以加速幼仔的成长,因为虎鲸的数量要少得多,而虎鲸是它们的主要捕食者。

就像人类一样,鲸鱼和海豚通常会不断地蜕皮。科学家们观察到,在南极寒冷的海水中,鲸鱼经常会被一层厚厚的黄色硅藻薄膜弄得变色。这表明他们没有经历正常的“自我清洁”皮肤脱皮。

早期的捕鲸者把白肚皮上涂有厚厚的硅藻的蓝鲸称为硫磺底。他们还假设没有硅藻涂层的鲸鱼可能是最近从热带来的。当鲸鱼蜕皮时,它们也会蜕皮。

蜕皮会产生有害细菌

最近的研究发现,南极虎鲸皮肤上的高浓度硅藻也可能积累潜在的有害细菌。

“基本上,在多产的南极水域觅食是如此之好,以至于这种相对较小的温血虎鲸已经进化出了非凡的迁徙行为。这使它能够利用这些资源,同时仍然保持健康的皮肤功能,”约翰·德班说,他是这项研究的合著者,曾在科学中心工作,现在是SEA公司的高级科学家。

在另一个例子中,北极的白鲸以夏季在河口聚集而闻名。那里的水比它们通常的栖息地更温暖、更新鲜、更浅。起初,科学家们认为它们聚集在那里是为了生产,而更温暖的温度提高了幼崽的存活率。

事实证明,白鲸不会在河口产崽或进食,而是去那里蜕皮。在早期的一项研究中,一名因纽特猎人指出,“白鲸到河流中寻找温暖。”它们像海豹一样蜕皮。它们在温水中蜕皮。”

长期以来,白鲸每年(或连续)的蜕皮周期被认为是鲸类中独一无二的。但是,如果鲸鱼迁徙到热带地区去蜕皮,那么,在所有高纬度鲸类动物中,每年蜕皮可能是一种惯例。作者写道。

就生物量而言,鲸鱼完成了地球上最大的年度迁徙。科学家们说,它们将数百万吨的动物运送到数千英里外的地方,对当地的生态系统产生了重大影响。他们还呼吁进一步测试他们的假设,通过评估迁徙和非迁徙鲸鱼的皮肤生长,在高纬度和低纬度,全年。

参考文献:“游戏中的皮肤:表皮蜕皮是鲸鱼长距离迁移的驱动因素”Robert L. Pitman, John W. Durban, Trevor Joyce, Holly Fearnbach, Simone Panigada和Giancarlo Lauriano, 2019年12月19日,海洋哺乳动物科学。

DOI: 10.1111 / mms.12661

附注:上图由John Durban (NOAA渔业部门)和Holly Fearnbach (SR3)在100英尺高度使用远程控制的hexacopter无人机拍摄,获得了NMFS研究许可证19091和南极保护法许可证2017-029的授权。

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