关于虎鲸的令人着迷的真相

这些标志性的海洋哺乳动物可能不属于一个物种,而是多个物种。令人惊讶!
killer whale jumping out of water an orca
尽管目前地球上的所有虎鲸都被视为单一物种 (Orcinus orca),但一些世界顶尖的专家提议将它们分为三个物种。 DepositPhotos

本文最初发表在 Hakai Magazine 上,该杂志是一家关于沿海生态系统科学与社会的在线出版物。请访问 hakaimagazine.com 阅读更多此类文章。

约翰·福特仍然记得第一次听到它们的声音。他当时正在卑诗省海岸附近的迪塞特斯群岛(Deserters Group)附近悠闲地划船,这里是皇后夏洛特海峡(Queen Charlotte Strait)中温哥华岛和卑诗省大陆之间一片被云杉和雪松覆盖的小岛。他驾驶着一艘小船,尾随一群六条虎鲸。福特当时是一名研究生,自十几岁在温哥华水族馆兼职时就对鲸豚动物的声音着迷。现在,在 1980 年 8 月 12 日,他通过借来的水听器追踪着野生虎鲸的水下对话。

在过去的两个夏天里,福特一直 painstaking 地记录着这些被称为“定居型虎鲸”(resident killer whales)的标志性黑白海洋哺乳动物发出的声音。在夏季和秋季,定居型虎鲸成群结队地旅行,发出嘈杂、紧密的叫声,常常沿着卑诗省和华盛顿州的海岸线活动,进行壮观的空中跃出表演,让游客、科学家和其他旁观者着迷。它们发出快速重叠的咔嗒声和砰砰声,以及类似海豹叫声或偶尔类似人类肠胃胀气的尖叫声、嘶嘶声和咩咩声。

然而,在福特听来,他在那个八月的日子里用录音机捕捉到的声音与他前几年录制的定居型虎鲸的声音截然不同。它们来自一群被研究人员称为“异类”(oddballs)的虎鲸,因为它们在科学家看来是社会上的边缘人士,离开了或被赶出了定居型虎鲸群体。它们的叫声是音调的,更像是外星生物的声音,而且声音要大得多,有时听起来像关门时生锈的铰链声。咔嗒声很少,即使有也很少。福特现在说:“我惊呆了。”

虽然福特将他的余生都投入到鲸类研究中,最终领导加拿大渔业和海洋部太平洋生物站的鲸豚研究项目,直到 2017 年退休,但他从未忘记那天他的反应:这些一定是不同的生物。

40 多年后,科学界即将达成一致。

上周发表在《皇家学会开放科学》(Royal Society Open Science)杂志上的一项新研究 由一群顶尖的鲸类专家撰写,他们认为,在北太平洋,定居型虎鲸和“异类”(早已被重新命名为迁徙型或毕格斯型虎鲸)不仅仅是不同的生态型。它们是完全不同的物种。研究人员认为,两者都与包含世界其他虎鲸的第三个物种不同。

福特虽然没有参与这项研究,但他认为这项研究非常详尽且具有决定性,它汇集了跨学科和跨越数十年的数据。“有很多故事碎片拼凑在一起,我认为形成了一个有说服力的论点,”他说。

通过提议将 *Orcinus orca* 分为三个独立的物种——定居型、迁徙型和其他所有类型——科学家们不仅在改变分类记录,使其更准确地反映作为虎鲸的意义。他们还在承认,沟通、行为甚至文化都可以像基因和生理学一样,塑造物种形成。


虎鲸遍布全球的海洋,从极地水域到热带地区。它们是海洋中的顶级掠食者,在 1869 年的科学文献中被描述为“海洋中的狼”,它们“小群活动”,并且“靠暴力和掠夺生存”。这是真的。有些虎鲸吃鸟类、幼鲸或鲱鱼球。有些则捕食蝠鲼或海龟。在南极洲,它们会协同合作,通过制造巨浪将海豹从浮冰上冲走。在两个半球,虎鲸都被观察到冲上沙滩,从陆地上抓捕海豹。

长期以来,有迹象表明这些捕食行为和饮食差异可能不仅仅是简单的偏好。1970 年,偷猎者 将几条虎鲸赶入卑诗省维多利亚西南部的佩德湾(Pedder Bay),意图将它们捕获以供海洋主题公园使用。在 11 周多的时间里,其中两只虎鲸拒绝吃饲养员给它们的鱼,变得越来越瘦弱。当时没有人知道,这些被捕获的虎鲸是迁徙型虎鲸,而不是那些以奇努克鲑鱼为食的定居型虎鲸。科学家们当时还不知道迁徙型虎鲸的存在,也不知道它们会吃海豹、鼠海豚、海豚,甚至座头鲸幼崽——但不会吃鱼。

俄勒冈州立大学海洋哺乳动物研究所的海洋生态学家鲍勃·皮特曼(Bob Pitman)说:“这些猎物专业化不仅仅是虎鲸日常的选择——它们是天生的。”事实上,这两个种群都非常固守自己的习性,以至于研究人员曾发现过以鱼类为食的定居型虎鲸为了玩耍而捕杀港湾鼠海豚,但却不食用它们。

几十年来,科学家们一直误解这些行为,这些行为在定居型和迁徙型虎鲸的分布区域,从加利福尼亚、卑诗省和阿拉斯加到日本、俄罗斯等地,都普遍存在。美国国家海洋和大气管理局(NOAA)西南渔业科学中心海洋哺乳动物遗传学家菲利普·莫林(Phillip Morin)说:“我们没有认识到这具有进化意义。”他领导了 *Royal Society Open Science* 的研究。

到 2003 年,定居型虎鲸的一个亚种——南部定居型虎鲸(southern residents),它们经常出现在萨利什海(Salish Sea)及其周边地区,该海域从卑诗省的乔治亚海峡延伸到华盛顿州的巴德湾(Budd Inlet)——的数量从 19 世纪估计的 200 多头骤减到 83 头。美国科学家在试图向政府提供如何对这些特定虎鲸提供联邦保护的建议时,很难描述它们如何与其他世界虎鲸相适应,反之亦然。科学家们也不知道,一个挣扎求生的种群在同一区域与其他虎鲸群体没有繁殖多久。

因此,莫林花费多年时间与同事协调,收集关于北太平洋地区定居型和迁徙型虎鲸特性的证据。其中一些证据已经为人所知数十年。例如,迁徙型虎鲸不仅吃的食物与定居型虎鲸不同,它们的捕食方式也不同。与喋喋不休的邻居不同,迁徙型虎鲸使用隐蔽的方式,默默地追踪猎物(很可能是因为它们的猎物也使用声音)。而且,定居型虎鲸在一个群体中稳定生活几十年,而迁徙型虎鲸则以更松散的群体活动,联盟关系也随之变化。

尽管虎鲸乍一看可能看起来一样,但它们的差异如此明显,以至于定居型和迁徙型虎鲸可能已经数百万年没有发生过杂交了。*插图由 Mark Garrison / Hakai Magazine 绘制*

此外,虎鲸经常生活在具有自身仪式习俗的社群中,这些习俗通过社会学习代代相传。即使是基因高度相似且地理区域重叠的定居型虎鲸亚群,其行为也可能大不相同,它们的方言差异之大,如同西班牙语和日语一样。例如,北部定居型虎鲸经常快速游入浅水区,用砂石海底蹭肚子。而栖息在相似水域的南部定居型虎鲸,从未被记录到这样做过。相反,它们会举行多群体聚会,偶尔用鼻子推着幼鲑鱼——这两种活动都不是北部定居型虎鲸喜欢的。

单独来看,这些差异都不足以将不同的社群或生态型归类为不同的物种。但对于某些虎鲸群体来说,最初代代相传的行为特征可能最终导致了更深层次的变化。皮特曼说:“大多数人往往认为[某物]要么是不同的物种,要么不是。”但是“你必须明白:进化是随着时间的缓慢变化。它不是非黑即白的情况。”


在几十年的时间里,莫林的研究汇编通过各种方法,从寻找和研究鲸鱼头骨到使用无人机拍摄的相机,阐明了细微和非凡的差异。与定居型虎鲸相比,迁徙型虎鲸体型更长、更胖,背鳍呈更三角形。它们的下颚更坚固且呈弯曲状——这可能是为了缠住半吨重的史氏海狮而必须的。

但一些最引人注目的区别来自于莫林和他的同事,NOAA 西北渔业科学中心的研究遗传学家金·帕森斯(Kim Parsons)的工作。在研究组织样本时,帕森斯发现,无论何时,只要虎鲸的外观、行为、进食方式和发声听起来像迁徙型虎鲸,它们的 DNA 就明显不同于定居型虎鲸。事实上,莫林的研究表明,这两种虎鲸即使在附近水域游弋,在遗传上也彼此疏远,以至于它们至少在数十万年内没有发生过杂交。正如帕森斯所说:“它们显然已经走上了非常分离、非常分化和独立的进化道路,历经了非常、非常长的时间。”

这种模式在北太平洋仍然适用。奥斯陆大学(University of Oslo)的进化生物学家安德鲁·富特(Andrew Foote)研究过虎鲸,但他没有参与这项研究。他说,这表明定居型和迁徙型虎鲸之间的基因流动障碍非常强大。

莫林认为,随着冰河时代的来来去去,虎鲸群因地理环境的变化而被隔离,并被迫专业化。“存在这种物理隔离,这是物种形成通常开始发生的方式,文化变异在此之上叠加,”莫林说。当环境再次变化,虎鲸重新聚集时,“文化差异加剧了分离。”

莫林补充说,其他分离了数千年的动物,在重新结合后可能不会有重新融入的问题。但虎鲸拥有如此紧密的家庭纽带和独特的方言,“这种文化方面有助于驱动它们的分化——或者至少有助于维持它。”

目前,全球的虎鲸仍将是一个物种。海洋哺乳动物学会(Society for Marine Mammalogy)的分类学委员会将在可能于今年春季晚些时候辩论莫林及其同事的研究成果,许多专家预计他们最终将接受将虎鲸分为三个物种的提议:迁徙型(*Orcinus rectipinnus*)、定居型(*Orcinus ater*)以及包括北太平洋其他居民在内的所有其他虎鲸。所有这些仍然会使用 *Orcinus orca* 这一名称——至少目前是这样。这项研究最终可能会为进一步划分地球上其余的虎鲸物种铺平道路。

与此同时,福特期待着最终能解决一个长期的争论。“这项研究将解决我多年来的一个难题,”他说,并笑着说。当他向公众介绍这些虎鲸之间的差异,或者在晚宴上谈论他的职业生涯时,他总是会面临一个问题:“为什么它们不是不同的物种?”

现在他可以回答:“我认为很快它们就会是了。”

本文首次发表于 Hakai Magazine,经许可在此转载。

 

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