蓝鲸如何找到食物?它们会查看天气。

科学家通过追踪鲸鱼的叫声,发现了一种它们捕食磷虾的技巧。
蓝鲸会追踪风驱动的上升流,以寻找食物丰富的区域。Goldbogen Lab/Duke Marine Robotics and Remote Sensing Lab (NMFS Permit 16111)

最大的恐龙还要大蓝鲸(Balaenoptera musculus是神秘而难以捉摸的——它们主要依靠一种叫做磷虾的微小甲壳类动物生存,并且留下了许多关于它们生态和生物学的未解之谜。它们遍布世界各地,但北极海域除外,它们的迁徙主要基于两个事件:繁殖时间和享用它们最喜欢的甲壳类动物的时间。在东太平洋,这些鲸鱼冬季栖息在墨西哥和中美洲海岸附近,然后可以在夏季向北迁徙至加利福尼亚,每天可移动高达30英里。

除了令人难以置信的大小和速度,蓝鲸还会发出一些相当独特的声音。然而,这种生物独特的叫声可能正在泄露它最隐秘的秘密之一。在一篇发表于《Ecology Letters》杂志上的研究中,一个研究团队使用了MBARI水下观测站(一种水下科学播客录音棚,记录太平洋的声音)中的定向水听器,来监听蓝鲸的发声。该团队利用这些声音追踪蓝鲸的行踪,并发现它们会响应风的变化来觅食。

“蓝鲸为我们提供了极其有用、清晰的信息,让我们能够了解它们,”约翰·瑞安(John Ryan)说,他是蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)的首席生物海洋学家,也是这项研究的首席作者,他告诉《科学美国人》。“我觉得蓝鲸正在与我们合作,通过发出对研究如此有效的声音,帮助我们了解和保护它们。”

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在春季和夏季,太平洋加利福尼亚中部海岸附近会出现上升流。这种天气现象是指风将表层海水推向更远的海域,而下方的冷水则涌升至海面。微小的浮游植物随同更冷、营养丰富的水一起上升,启动了蒙特雷湾的食物链。根据这项研究,当这些季节性风产生上升流事件时,蓝鲸会寻找这些富含磷虾的冷水团,并以风和上升流为向导。当上升流停止,食物团消失时,鲸鱼会游向离岸更近的航运通道。它们基本上是利用风作为寻找食物的伙伴。

该团队使用定向水听器和仪器来识别声音的来源方向。“水听器后面是测量水速和粒子运动的加速度计。从这些数据中,我们可以超越‘那是一头蓝鲸’的判断,达到‘那是一头蓝鲸,而且声音是从那边传来的’,”瑞安说。

为了帮助证实是蓝鲸在发出声音,斯坦福大学的研究人员在鲸鱼身上安装了临时的吸盘追踪器。然后,团队使用GPS将录音和鲸鱼的位置进行匹配。在确信了声学方法的有效性后,研究团队检查了该地区蓝鲸种群两年内的声学追踪数据。

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之前的研究已经发现,凤鲚磷虾(称为饵料物种)会通过聚集在上升流区域来响应沿海上升流。利用这些见解,研究团队将磷虾的移动数据与觅食蓝鲸的声学轨迹相结合。“当沿海上升流最强时,凤鲚和磷虾在上升流区域形成密集群体。现在,我们了解到蓝鲸会追踪这些动态的上升流,那里有丰富的食物资源,”瑞安说。

研究表明,蓝鲸能够识别出风是如何改变它们的栖息地的,然后找到聚集磷虾的地方。对于这些重达165吨的动物来说,找到密集的磷虾群以生存至关重要,因为它们每年可以吃掉高达200万吨磷虾。鲸鱼紧密追踪上升流过程,以最大化它们的“零食时间”。

蓝鲸仍被认为是濒危物种,它们靠近航运通道以及船只撞击的威胁对其种群恢复构成威胁。一项2019年的研究表明,蓝鲸对船只撞击特别脆弱,因为它们不会进行横向移动来避开船只,而是会下潜,却没意识到船只在水中的吃水深度。像这样的研究将有助于科学家了解蓝鲸及其追踪的食物的活动区域,并有助于实施更好的保护措施,例如限制船只的航速。

“令人惊讶的是,它们在靠近航运通道的离岸区域花费了如此多的时间,而这些区域是它们作为濒危物种生存和恢复的主要威胁,”瑞安说。“我们需要将这项技术推广到其他地区,因为我们只在一个拥有监听范围的区域进行了尝试。”

 

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Laura Baisas

新闻编辑

Laura 是 Popular Science 的新闻编辑,负责报道各种主题。Laura 对所有水下事物、古生物学、纳米技术特别着迷,并探索科学如何影响日常生活。


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