2024-11-02 14:44来源:本站编辑
弓头鲸是地球上最长寿的哺乳动物,有些可以活到几百岁。更重要的是,因纽特猎人观察到这些鲸鱼打破了超过半米厚的冰,这些冰足够支撑一辆满载的半卡车。
独角鲸的生活范围与北极弓头鲸的生活范围重叠。独角鲸是北欧神话中独角兽的核心,因为它们独特的长牙。
然而,尽管它们在许多人眼中具有标志性的地位,但这两种宏伟的生物都面临着人类商业捕鲸者几个世纪以来的暴力迫害。从1540年到20世纪,弓头鲸尤其因其鲸脂、油、骨头和滤食系统而备受推崇,这一时期持续了近400年。
2007年,阿拉斯加的一头弓头鲸被发现身体里有鱼叉的碎片,这让人们想起了这种剥削。这是马萨诸塞州捕鲸者的遗留物,最初是在19世纪后期投掷的,它代表了商业捕鲸对个体动物及其种群的长期影响。
随着这些物种从商业捕鲸的影响中恢复过来,它们现在面临着一个新的挑战:气候变化。北极的变暖速度几乎是全球平均速度的四倍,给该地区的生态系统造成了深刻的变化。已经适应了这些极端环境的物种,如北极熊、北极海鸟和北极鱼类,现在都必须适应气候变化,否则就会灭绝。
生物体适应气候变化的一种方式是通过适应。适应是一个在生物学中有着悠久历史的概念,其核心主题是:生物体必须通过进化来适应它们的环境。
适应在很大程度上取决于种群中存在的遗传变异,因为变异为进化变化提供了原料。然而,如果你从一个种群中移除大量的个体,无论是通过狩猎、栖息地丧失还是其他因素,那么你就移除了遗传变异。通过这种方式,狩猎和栖息地的丧失直接阻碍了物种的适应。
商业捕鲸是否影响了北极鲸的基因变异?这就是我们为弓头鲸和独角鲸所要回答的问题。我们的目标是了解这两个物种的历史开发如何影响它们未来应对气候变化的能力。
这项工作是合作的成果。我们在马尼托巴大学的团队与因纽特人生存猎人,阿西尼博因公园动物园和加拿大渔业和海洋的研究人员合作。我们共同努力,试图解开几个世纪以来商业捕鲸留下的遗传遗产,以及它对这些标志性北极物种恢复力的影响。
我们把重点放在加拿大东部北极地区的鲸鱼身上,寻找每个物种数千代的有效种群规模的变化——构成种群的个体数量。结果立刻令人震惊。
我们观察到,在商业捕鲸的同时,弓头鲸的有效种群数量急剧下降,这清楚地表明,这一行业对它们的遗传多样性产生了影响。相比之下,独角鲸没有出现类似的下降。
这些模式与历史记录一致,表明商业捕鲸者主要以弓头鲸为目标。令人惊讶的是,在我们的研究中,独角鲸的基因变异比弓头鲸少得多。我们认为,如果弓头鲸和独角鲸最初具有相似的变异水平,那么它们经历了更密集的开发,在今天的遗传多样性会比独角鲸低。
事实证明,并非每个物种的基因变异水平都是相似的。
大约250万年前,这两个物种都表现出有效种群规模的下降,这在独角鲸中更为明显。这种下降有可能是由冰期引起的,冰期可能是由“附近”的超新星爆炸引起的,爆炸破坏了地球的臭氧层。
不管原因是什么,我们的研究表明,我们研究区域的独角鲸的遗传变异比现在的弓头鲸少得多。
这对适应气候变化意味着什么?不幸的是,预后令人担忧。
独角鲸的基因变异较少,但弓头鲸的情况也不太好。商业捕鲸使弓头鲸的有效种群数量减少了十倍以上,使它们面临着未来基因变异进一步减少的风险。尽管数量有所恢复,弓头鲸的数量可能远低于捕鲸前的估计。
紧急保护行动可能会保护剩余的遗传变异,使弓头鲸部分恢复,并有望承受气候变化的最严重影响。尽管加拿大北极独角鲸可能不会因为其低遗传变异而面临迫在眉睫的风险,但由于它们适应不断变化的环境的能力有限,它们仍然需要受到保护。
基因变异产生的时间要比失去它的时间长得多。就像在19世纪投掷的鱼叉在2007年被发现嵌入了一头弓头鲸一样,过去商业捕鲸的遗产深刻地塑造了当今弓头鲸种群的基因。这段历史将继续抑制数千年的遗传变异,对该物种的保护构成长期挑战。
幸运的是,在加拿大,独角鲸和弓头鲸都受到联邦保护。与此同时,大规模的商业捕鲸已基本停止。话虽如此,气候变化的影响正在加速,尤其是在北极。
弓头鲸和独角鲸展示了过去的事件、人类的行为、当前的挑战和未来的威胁如何相互影响,从而塑造了北极的生物多样性。我们从独角鲸和弓头鲸身上学到的将过去与现在联系起来的经验教训,可以也应该有助于保护所有物种的生物多样性,因为它们正在努力适应不断变化的气候。