根據一項新研究，新南威爾士大學悉尼分校的科學家們發現了隱藏在座頭鯨和南露脊鯨顎部的秘密。鯨鬚板–無齒鯨用來覓食的標誌性鬃毛狀裝置–揭示了這些大型水生哺乳動物如何適應環境的長期變化。
來自濾食性鯨魚的鯨鬚–即像座頭鯨和南露脊這樣的無齒鯨依靠的鬃毛狀結構來捕食–擁有它們捕食模式的化學記錄，這可以幫助研究人員了解鯨魚的運動和行為隨時間的變化。
研究人員現在已經證明了鯨魚飲食習慣的變化是如何與不斷變化的氣候周期相對應的，這些變化可以追溯到近60年前。這項發表在《海洋科學前沿》上的研究表明，利用鯨魚的鯨鬚將攝食模式與氣候條件聯繫起來是可能的，這可以幫助我們了解這些大型水生哺乳動物在未來對氣候事件的反應。
該研究的主要作者、新南威爾士大學科學系博士生Adelaide Dedden說：“令人難以置信的是，僅僅通過分析它們口中的須板，就解開了所有這些關於飲食和空間模式的信息。”
在這項研究中，研究人員將儲存在太平洋和印度洋的座頭鯨和露脊鯨的鯨鬚中的信息與環境數據進行了比較，以了解它們的行為是否反映了氣候條件隨時間的變化。
“我們發現，給我們帶來這些破壞性洪水的同樣條件–拉尼娜事件–對沿澳大利亞東海岸遷徙的座頭鯨也是不利的，”新南威爾士大學教授、海洋生態學家和該研究的資深作者Tracey Rogers說。
他們利用博物館檔案中的鬚鯨樣本、擱淺的鯨魚以及以前發表的其他研究數據，研究發現沿澳大利亞東海岸遷徙的座頭鯨在拉尼娜階段顯示出較差的覓食機會–這是一個大規模的氣候周期，推動了南大洋內的食物供應。
“鬚鯨是巨大的，需要大量的食物。這使它們容易受到環境變化的影響，但這也因它們的生存策略而變得更加複雜，”Rogers教授說。“當它們離開生產性飼養地去繁殖時，它們會在很長一段時間內禁食。這就是它們極易受到海洋-大氣循環變化的影響的原因，因為它們可以驅動食物的供應。”
像鯨魚這樣大小的動物在實驗室環境中並不完全容易分析。相反，研究人員可以查看較小的硬組織，這些組織對動物的活動有更詳細的記錄。
對於濾食性鯨魚來說，懸挂在它們上顎的細長角質板被稱為鯨鬚，這使它們能夠一次攝取許多小型獵物–但它們也埋下了被稱為穩定同位素的化學線索，提供了關於它們飲食習慣的線索。
“隨着鯨鬚的生長，來自它們食物的生化信號被截獲。就像書頁上的信息一樣，它們不會隨着時間的推移而改變，”Rogers教授說。“這些信號使我們能夠通過時間重建鯨魚的行為–它們吃了什麼，以及它們當時所在的大致區域。”
該研究發現，座頭鯨鯨鬚內穩定同位素的變化與氣候周期的變化相匹配–這意味着鯨魚的捕食模式隨着氣候驅動的資源供應而變化。
Dedden說：“眾所周知，沿着鯨魚須板同化的同位素的振蕩模式反映了鯨魚生理上的變化，但我們也發現這種同位素的變化與當時環境的變化之間存在聯繫。”
座頭鯨冬季在溫暖的熱帶水域繁殖，然後在夏季回到南極洲南部水域覓食。在向熱帶地區遷移的過程中，它們遠離了可靠的食物來源，必須依靠身體的儲備和澳大利亞附近的機會性獵物來生存。
Dedden說：“作為濾食性動物，它們依賴於磷蝦的大聚集，因為它們的能量成本很高。”
南極磷蝦需要海冰來繁衍。在拉尼娜現象發生后，其他研究發現，這些鯨魚覓食的地方海冰濃度較低，這意味着可供鯨魚食用的磷蝦較少，以支撐它們度過遷徙的幾個月。
Dedden表示：“澳大利亞東海岸的座頭鯨在拉尼娜現象發生后顯示出攝食減少的跡象，這意味着它們有可能在夏季努力積累所需的能量儲備。”
以前的研究發現，在拉尼娜現象發生后，澳大利亞海岸的鯨魚擱淺事件增加，研究人員說，這可以歸因於進食成功率較低。
Rogers教授說：“我們的同事已經證明了座頭鯨更瘦–這是它們經歷了惡劣的進食條件的標誌–並且在拉尼娜事件之後的幾年裡有更高的擱淺機會。”
“隨着拉尼娜事件的強度和頻率的增加，不幸的是，這意味着這些鯨魚可能會繼續有更多的這種較差的進食前景，我們可能會在未來看到更多的擱淺事件。”
對未來的希望
雖然東海岸座頭鯨的水域並不明確，但研究發現，來自澳大利亞西海岸在印度洋覓食的座頭鯨在拉尼娜現象期間顯示出覓食成功率增加。在有希望的跡象中，研究人員還說他們在東海岸的同行正在發展在更溫和的水域的替代進食策略。
Dedden說：“東海岸的座頭鯨已經顯示出在其遷徙路線上的其他已知富饒地區適應不同的進食策略的跡象……這是未來研究可以關注的。”
研究人員希望利用這項研究的結果來開發模型，以幫助預測未來的鯨魚行為。
Rogers教授說：“我們已經從過去的歷史趨勢中找出了模式，現在我們可以利用這些模型對未來進行預測，看看我們的鯨魚可能是什麼樣子。”
“這項研究的信息對現在的管理者來說也很有用，可以提前知道那些年鯨魚可能更容易受到傷害，這樣他們就可以做好準備，如果需要的話，改變他們圍繞鯨魚纏繞和擱淺的管理策略。”
雖然座頭鯨不再被列為瀕危物種，但氣候變化仍然對該物種構成重大的長期威脅。
Rogers教授表示，我們今天應對氣候變化的行動將對現在和將來的鯨魚種群產生巨大的影響，就像它們對我們一樣。
Rogers說：“我們需要在我們仍然可以的時候現在就採取行動。現在對氣候變化採取行動，不僅對鯨魚有利，而且對我們所有人都有利。”