鲸鲨的生态:洄游与灭绝危机

鲸鲨是怎样的鱼:世界最大鱼类的基本知识

鲸鲨(学名 Rhincodon typus)是现存最大的鱼类。它虽属鲨鱼,却像鲸一样把含有浮游生物的海水吞入进行“滤食”,不会攻击人类。日文名“jinbei-zame”的由来是背上的白色斑点像日本的和服“甚平”。

它广泛分布于热带至温带的温暖海域,在日本可在冲绳、小笠原、高知、鹿儿岛等沿岸观察到。成鱼一般体长可达10米左右,也有更大个体的报告,但上限的验证还不充分,报告数值存在差异。

分类与外观特征

鲸鲨是须鲨目中鲸鲨科唯一的物种。身体呈灰色至青灰色,体表的白色斑点和纵横条纹因个体而异。由于花纹像指纹一样可用于识别,研究人员通过照片区分个体,积累重逢记录。

• 嘴在头部前端横向大幅张开(许多鲨鱼的嘴位于头部下侧)
• 牙齿细小,有数千颗,但不用于咀嚼食物
• 皮肤很厚,最厚处据说可达10厘米左右
• 背鳍和尾鳍的形状兼顾游泳的稳定与推进

既不是“鲨鱼”也不是“鲸”的生活方式

虽然名字里有“鲸”,但它与哺乳动物的鲸完全属于不同的类群。它是用鳃呼吸的软骨鱼类,以卵在体内孵化的卵胎生方式产仔。因为体型大、动作显得缓慢,有时会与近缘物种混淆,但同一科中没有近亲。

在哪里能见到它们

鲸鲨大致分布于北纬30度至南纬35度的温暖海域。西澳大利亚的宁格鲁礁、墨西哥近海、菲律宾的多索尔、马尔代夫、坦桑尼亚、卡塔尔近海等地,以季节性聚集大量个体而闻名。在日本,冲绳海域春季至初夏目击增多,小笠原、高知、鹿儿岛沿岸也有观察记录。

鲸鲨的分布中心是表层至水深数百米的水层,但如前所述,它也具备潜入深海的能力。它多出现在约21~30度的水温范围内,可见是喜好温暖海域的生物。

体型大小与身体特征

成鱼的大小因个体和地区而异,常被认为在10米左右,也有超过18米的大型个体的报告。不过,在海中准确测量很困难,报告的可靠性参差不齐。据说有的个体体重超过10吨,相当于数头大象。

尽管身体如此庞大,游速却只有每小时几公里,十分缓慢。可以说它的身体构造适合一边缓慢移动,一边高效地收集大范围的食物。

体表花纹与个体识别的科学

鲸鲨的斑点不会随年龄大幅变化,尤其是鳃后方、胸鳍上方的斑点排列常用于识别。研究人员用图像分析软件像比对星座一样比较斑点位置,自动匹配个体。这使得像给每一头起名字一样,持续追踪数十年成为可能。

标记方法也很讲究。除了把不易伤害身体的小型发射器固定在背鳍基部外,还会收集潜水员和游客拍摄的在水面附近游动个体的照片进行比对。这种“照片个体识别”是估算数量和洄游的基础数据。

滤食的原理:用微小猎物支撑巨大身体

鲸鲨主要靠浮游生物和小鱼维持庞大的身体。它张大嘴游动,吸入海水,用鳃内侧的过滤器官滤出食物后吞下。这个过滤器官由鳃的一部分特化而成,一般认为可捕获1毫米左右的颗粒。

两种摄食方式:吸入与边游边过滤

据报告,鲸鲨会根据情况区分使用两种方式:在水面附近竖起身体、像泵一样开合嘴巴吸入食物的“吸入式摄食”,以及张着嘴向前游的“被动滤食”。一般认为食物密集处采用前者,食物稀疏分散处采用后者。

• 主要食物:浮游动物、磷虾类、鱼卵、沙丁鱼等小鱼
• 食物集中之处:珊瑚集体产卵期、有上升流的海域、鱼类产卵场
• 食量:据推测,为维持庞大身体,每天要吃大量浮游生物

为什么吃小型猎物也能长这么大

鲨鱼和鳐类中进行滤食的只有少数几种,除鲸鲨外,还有姥鲨和蝠鲼(魔鬼鱼)。要大量收集并吃掉小型猎物,庞大的身体和大嘴很有利。与蝠鲼摄食方式的区别,请一并参阅蝠鲼滤食的文章。

寻找食物的能力:嗅觉与环境线索

鲸鲨是如何在海中找到食物密集之处的呢?研究认为,线索包括对猎物释放的化学物质作出反应的嗅觉、水温变化、上升流(把深层富含营养的水带上来的水流)、伴随鱼类产卵出现的密集鱼卵等。在珊瑚集体产卵期,产出的卵和以此为食的小生物聚集在海面附近,因此有的地方会同时出现好几头鲸鲨。

也有人指出,它们可能记得这类“盛宴”的时间和地点。每年同一季节同一个体回到同一地点,已从公民科学的照片数据中得到确认,提示存在基于记忆的行为。

在食物链中的位置

鲸鲨以浮游生物和小鱼为食,并非海洋食物链顶端的捕食者。据说成鱼因体型大而天敌很少,但推测幼鱼容易被大型鱼类等捕食。像南极磷虾那样,小型生物支撑海洋食物网的机制,在磷虾与南极食物网的文章中也有介绍。

洄游之谜:卫星标签揭示的2万公里旅程

鲸鲨是移动数千公里的长距离洄游者。近年来,借助安装在身体上的卫星标签(发射器),其实际情况逐渐明朗。不过,发射器只有在靠近水面时才能发送位置,因此深潜期间的行动仍是空白。

从巴拿马横渡太平洋的“安”

在2018年发表于《Marine Biodiversity Records》杂志的研究中,2011年在巴拿马科伊瓦岛附近被装上发射器的一头雌性鲸鲨(昵称“安”),用约841天移动了约2万142公里,到达马里亚纳海沟附近海域。这在当时被认为是鲨鱼类中记录到的最长级别的横渡太平洋移动之一。

• 出发地:巴拿马科伊瓦岛附近(东太平洋)
• 抵达地:马里亚纳海沟附近(西太平洋)
• 追踪天数:约841天
• 移动距离:约2万142公里

为何潜入深海尚未完全弄清

由于发射器信号会出现中断的时期,一般认为鲸鲨会从数百米潜到接近2000米的深度。理由的候选包括寻找深海分布的猎物、调节体温和氧气、确认移动方向等,但尚无定论。与昼夜垂直移动的深海生物之间的关系,可参阅浮游生物昼夜垂直移动的文章。

季节性“热点”

另一方面,众所周知,鲸鲨每年会在固定时期回到同一地点。西澳大利亚的宁格鲁、墨西哥尤卡坦半岛近海、菲律宾、马尔代夫、卡塔尔和日本的冲绳等地,在食物丰富的时期会聚集大量个体,成为观察旅游和研究的舞台。

生长、寿命与繁殖:缓慢成长的长寿鱼类

体型巨大的生物一般需要很长时间才能成熟,数量不易增加。鲸鲨也不例外,“生长缓慢、繁殖缓慢”这一特性对保护而言意义重大。

如何测定年龄

2020年发表于《Frontiers in Marine Science》杂志的研究,利用核试验产生的放射性碳,验证了在台湾和巴基斯坦获得的个体椎骨(脊椎骨)上的年轮状层纹,证明每年形成一条。该研究推定的最高年龄约为50岁,但以往文献中也有将寿命推定为60年至接近150年的,上限并不确定。

卵胎生,有时一次产下大量幼体

鲸鲨是卵胎生,卵在母体内孵化后产下幼体。有报告称,在台湾近海捕获的怀孕个体中发现了大量胎儿,提示它可能一次拥有许多幼体,但幼体长大后在哪里生活等幼体期的情况几乎不明。

冲绳美丽海水族馆利用水中超声波和采血观察自由游动的鲸鲨的繁殖生物学,相关研究于2023年作为论文发表。饲养环境下的观察有助于理解在野外难以研究的生态。

成熟晚,减少后难以恢复

对于成熟需要很多年的物种,一旦成鱼因捕捞或事故减少,恢复所需的时间也很长。这一特性正是下一节所述保护隐忧的根源。

日本水族馆与鲸鲨:饲养历史与研究

日本是鲸鲨长期饲养方面处于世界前列的国家之一。据运营冲绳美丽海水族馆的海洋博纪念公园管理财团等资料,该馆的前身于1982年在世界上首次成功长期饲养鲸鲨。

迎接误入定置网的个体

日本饲养的鲸鲨多数是偶然进入定置网的个体。冲绳美丽海水族馆的“Jinta”于1995年3月在冲绳本岛近海的定置网中被发现,入馆时体长约4.6米。据报道,现在已长到全长约8.8米、体重约6吨,并仍在刷新饲养纪录。

• 饲养能获得的成果:生长速度、摄食量、行为、健康状态的长期数据
• 研究应用:观察繁殖机制、开发体型大小的推定方法等
• 教育应用:让参观者亲身体会实物的大小与魄力

饲养的难点与课题

鲸鲨是活动范围很广的鱼,因此水槽的大小、水质和饵料的保障都需要细致考虑。近年来,从保护的角度,也在讨论对定置网中发现的个体视状态放回大海的判断,以及将饲养个体放流到近海的尝试。

日本水族馆展示鲸鲨的方式

日本许多水族馆在深水大水槽中展示鲸鲨,参观者可以从上方、侧面、下方等各种角度观看庞大的身体。这种体验会促使人们思考“为什么要保护大型生物”。展板上介绍野生数量减少、误捕和研究前沿的内容也在增加。

水族馆开展的研究提供了在野外难以观察的基本生态信息,如生长速度、食量、睡眠和休息姿势等。饲养个体获得的知识也是考虑野生个体保护对策时的基础资料。

数量减少的现状:国际自然保护联盟(IUCN)的评估

2016年,鲸鲨在IUCN(国际自然保护联盟)红色名录中,由易危(VU)升级为“濒危(EN)”。主要原因是种群数量持续减少。

用数字看减少

• 据估计,全球在过去约75年(3个世代)中减少了约50%(依据CMS=《保护野生动物迁徙物种公约》的资料)
• 也有介绍称印度洋-太平洋减少了63%(来自二手资料,建议核对原始评估)
• 一般认为大西洋减少超过30%
• CITES(《华盛顿公约》)相关资料给出了每世代减少40~92%这样很宽的估计范围

估计值存在差异,是因为很难直接统计在广阔海洋中移动的生物数量。即便如此,多项评估在“呈减少趋势”这一点上是一致的。

数量减少会发生什么

关于鲸鲨所起的作用,研究仍在进行中,但一般认为它会影响作为食物的浮游生物和小鱼群的活动,并通过庞大的身体在海中搬运营养。大型生物的减少可能波及生态系统的平衡,因此希望尽早开展保护。

此外,鲸鲨作为观光资源价值很高,也有调查显示它在受保护海域对当地经济有所贡献。让活着游动的身影创造价值的“可持续利用”理念,是推动保护的重要视角。

主要威胁:渔业、误捕、船舶碰撞与观光

导致鲸鲨数量减少的因素不止一个。一般认为是多种人类活动叠加产生了影响。

渔业的直接与间接影响

在东南亚等部分地区,曾为获取肉、鳍和肝油而捕捞鲸鲨。现在它在许多国家受到保护,但法律执行存在地区差异。在以其他鱼类为目标的渔网中被误捕也是很大的问题,尤其是围网和定置网中的事故已有报告。相关问题也可参阅鲨鱼鱼翅问题的文章和海洋哺乳动物误捕的文章。

与船舶相撞

鲸鲨为了进食,在水面附近停留的时间很长,有与大型船舶相撞的危险。在觅食场与主要航线重叠的海域碰撞风险较高,利用卫星追踪数据推定危险海域的研究也在推进。

观光的影响

观察旅游既有助于当地经济和提高保护意识,也有人指出投喂、过度接近和船舶噪音可能影响鲸鲨的行为。关于可持续的观光方式,在可持续海洋观光的文章中有详细介绍。

气候变化与海洋环境的变化

如果海水温度和洋流的变化改变了作为食物的浮游生物的分布,鲸鲨聚集的地点和时期也可能随之改变。海洋塑料垃圾和噪音也是令人担忧的因素之一,但因果关系的阐明仍在途中。

关于鲸鲨的常见疑问与误解

鲸鲨外表亲切,人们往往先入为主地形成各种印象。这里整理常被问到的疑问。

对人有危险吗

鲸鲨是没有攻击人类习性的温和鱼类。不过,由于体型非常大,尾鳍碰到人或与船只相撞,对人和鲸鲨都可能造成伤害。保持距离对双方的安全都有好处。

真的是鲨鱼吗

是的,鲸鲨是软骨鱼类,属于鲨鱼的一员。它的骨骼不是硬骨而是软骨构成,身体两侧有5对鳃裂。名字里带“鲸”,是因为体型和摄食方式相似,在系统发生上并无关系。

在日本会被食用吗

在一些地区,过去曾有食用鲸鲨的例子,但现在从保护角度出发,日本也不积极利用。考虑到它是稀有物种,克制利用的做法正在扩大。

在水族馆饲养算保护吗

在水族馆饲养对研究和教育有贡献,但“饲养本身是否算保护”存在争议。重要的是明确饲养目的,在把对野生种群的负担降到最低的同时,把获得的知识回馈到保护中。

我们能做什么:保护、观察规则与日本的举措

保护鲸鲨既需要国际框架,也需要现场的巧思。在国际上,它被列入CMS(《保护野生动物迁徙物种公约》)和CITES(《华盛顿公约》)的附录,贸易和捕捞受到一定限制。

负责任的观察规则

• 不触摸、不追赶、不挡住前进路线
• 不使用闪光灯拍摄、不投喂
• 船只缓慢靠近,并保持规定距离
• 选择对海洋影响较小的防晒霜
• 选择有向导的认证旅游团

参与公民科学

由于每头鲸鲨的斑点都不同,潜水员把拍摄的照片提供给研究人员的“公民科学”,有助于扩充全球个体数据库。分享照片的举措在包括日本在内的许多国家开展。

日本的举措

水族馆承担着饲养下的研究以及通过展示进行的普及教育。与定置网渔民合作,安全放生误捕个体或将其用于研究的尝试也在进行。把当地水族馆和观察旅游作为认识海洋的入口,并引导为对保护的关心,十分重要。

相关内容还可参阅介绍鲨鱼电感觉的鲨鱼电感受的文章以及印头鱼与鲨鱼共生的文章,有助于理解鲨鱼类。