Emma Carroll 是奥克兰大学的 Rutherford 发现奖学金获得者。本文最初发表于 The Conversation。
经过近十年的全球性努力，南露脊鲸的基因组已于本周发布，让我们能更深入地了解南半球鲸鱼种群的历史及其恢复情况。
在 1790 年至 1980 年间，多达 15 万头南露脊鲸被捕杀。这次捕鲸活动使全球种群数量从可能拥有的 10 万头锐减至 1920 年仅存的 500 头。一个世纪后，我们估计全球南露脊鲸的数量为 1.2 万头。这是一个了不起的保护成功故事，但也面临着新的挑战。
基因组记录了一个物种所经历的各种影响。通过统计模型，我们可以利用基因组信息重建历史种群的轨迹以及物种如何相互作用和分化的模式。
然后，我们可以将这些信息与历史栖息地和气候模式联系起来。这种回顾过去的研究为我们提供了关于物种如何应对未来变化的见解。对企鹅和北极熊的研究已经证明了这一点。
但我们也获得了对在新西兰以南 280 英里的奥克兰群岛繁殖的鲸鱼种群的一个新的、令人惊讶的短期视角——Maungahuka。
通过卫星“监视”鲸鱼
在新西兰被称为 tohorā 的南露脊鲸，曾经在 Aotearoa 的北岛和南岛的海湾和港湾过冬，在那里它们繁殖和社交。如今，该种群的主要繁育地是位于南极洲奥克兰群岛的罗斯港。
成年鲸鱼在南半球的冬季会在奥克兰岛和坎贝尔岛进行社交活动。这些南极洲的岛屿共同被国际公认为重要的海洋哺乳动物栖息地。
2020 年 8 月，我领导了由奥克兰大学和卡夫龙研究所组成的探险队前往奥克兰群岛。我们收集了小的皮肤样本进行遗传和化学分析，并为六头 tohorā 佩戴了卫星标签。这些标签使我们能够追踪它们向近海觅食地的迁徙。
tohorā 的觅食地点及其种群从捕鲸活动中恢复的情况至关重要，因为该物种被认为是整个南半球气候变化的指示物种。它们是所谓的“资本型”繁殖者——它们在冬季的繁殖地（如奥克兰群岛）期间禁食，依靠在近海觅食地获得的脂肪储备生活。
雌性需要大量“储备”，因为它们的幼崽需要大量的能量。刚出生时，这些幼崽体长可达 12 至 15 英尺，在出生后的头几个月里，每天可长高三英尺。这会使母亲在幼崽生命的最初几个月里损失其体重的 25%。难怪幼崽的生长取决于母亲的身体状况良好。
雌性只有在恢复了脂肪储备后才能再次繁殖。南大西洋的研究表明，巴西和阿根廷的冬季栖息地在猎物更丰富或环境条件允许时，可以产生更多的幼崽。
了解新西兰种群恢复与猎物之间关系的第一步是确定 tohorā 的觅食地点和食物。我们新西兰种群的潜在觅食区域可能覆盖南大洋约三分之一的范围。这就是为什么我们依靠卫星标签等技术来帮助我们了解鲸鱼的去向以及它们如何到达那里。
tohorā 的去向
到目前为止，所有被追踪的鲸鱼都向西迁徙；远离历史上的捕鲸地，前往查塔姆群岛以东。当它们离开奥克兰群岛时，有两头鲸鱼访问了其他海洋岛屿——绕过了麦夸里岛并访问了坎贝尔岛。
似乎还有一头鲸鱼（Bill 或 Wiremu，通过其皮肤样本的基因分析确定为雄性）可能已经到达了它的觅食地，很可能是在亚热带汇聚区。线索在于其轨迹的模式：它不像鲸鱼迁徙时连续的直线，而是显示出找到猎物点的鲸鱼的“甜甜圈”状轨迹。
亚热带汇聚区是一个海洋区域，其温度和盐度变化迅速，这可能聚集鲸鱼的猎物。2009 年，我们追踪的两头鲸鱼在奥克兰群岛近海访问了亚热带汇聚区，但它们位于 Bill 目前位置以东数百英里。
随着 Bill 和它的同伴们迁徙，我们开始分析数据，这些数据将告诉我们 tohorā 在过去十年中的恢复情况。我们最近一次的人口规模估计是在 2009 年，当时约有 2000 头鲸鱼。
我正在利用基因组标记来了解亲缘关系，从而了解种群的规模和增长率。您可以这样理解：每个人都有两个父母，如果你有一个小种群，比如一个小镇，你更有可能找到这些父母，而不是在一个大种群，比如一个城市。
这种巧妙的统计技巧被称为“近亲”种群规模估算方法。它依赖于对鲸鱼亲缘关系的详细了解——这是我们最近利用新的基因组测序技术才真正能够做到的。
认识气候变化影响的全球努力
在全球范围内，过去十年，南非和阿根廷的南露脊鲸的繁殖频率有所降低，导致阿根廷的种群增长率下降。
对这种恢复放缓的担忧促使世界各地的研究人员共同努力，以了解气候变化、觅食生态学与南露脊鲸恢复之间的关系，这是国际捕鲸委员会南大洋研究伙伴关系的一部分。
基因组通过让我们长远地了解鲸鱼过去如何应对气候波动，而卫星追踪则让我们能够近距离了解它们当前的日常响应。两者都将帮助我们了解这些令人惊叹的生物的未来。
