中國科學家首次揭開德氏中喙鯨的神秘面紗，為我國大型哺乳動物增添了新成員

2024-12-10 13:18

來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

【中國綠發會訊】海濕·引言：喙鯨類主要棲息于深海，活動隱秘且難以接近，這為野外觀察和樣本采集帶來了巨大挑戰。過去長期以來，科學家對德氏中喙鯨（Mesoplodon hotaula）的了解極其有限。作為一種深海鯨類，還沒有確切的活體觀測記錄，全球范圍內對其分布、棲息地、行為特征以及種群動態幾乎一無所知；而且，喙鯨類之間的形態差異微小，僅憑傳統形態學方法也是難以區分的。

近日，“海洋與濕地”（OceanWetlands）小編注意到，一項研究首次通過整合DNA測序、聲學數據分析和照片記錄，成功確認了德氏中喙鯨的物種“身份”，填補了這一深海鯨類的研究空白。該研究由中國科學院深海科學與工程研究所的李松海研究團隊開展，揭示了該物種獨特的聲學和形態特征，并指出其分布范圍可能比以往認為的更廣泛，在國際上首次揭示南海不僅存在這一神秘物種，并可能是其關鍵棲息地。相關成果于2024年12月發表在國際期刊iScience上。為助力全球環境治理、并供我國學者了解最新研究動態信息，編譯分享信息如下，供感興趣的讀者們參閱。（編譯：王芊佳）

德氏中喙鯨。圖源：Li et al., 2024

【引言】首次為德氏中喙鯨“正名”

深海里的喙鯨家族一直是科學家眼中的謎團。它們生活得非常隱秘，不僅分布范圍、種群數量不清楚，甚至連它們是怎么生活的都沒人了解。這在中喙鯨屬（Mesoplodon）身上表現得尤其明顯。這一類鯨有已知物種16種，是鯨類家族中物種最多、但也是最神秘的屬。它們深潛到上千米的海底，很少成群結隊出現，科學家想要觀察或者研究它們的機會少之又少。而在這些物種中，德氏中喙鯨（Mesoplodon hotaula）無疑是最“神秘”的一個。全世界關于它的記錄，幾乎都來自擱淺在海灘上的腐爛標本。在大海里，沒人真正見過它的活體，甚至連它長什么樣、生活在哪兒都沒有明確的答案。此前，最新出版的《中國哺乳動物多樣性：編目、分布與保護》一書中還沒有這一物種的記錄。這一發現，為我國大型哺乳動物列表增添了新成員。

德氏中喙鯨的研究過程可以說一波三折。1963年，斯里蘭卡的一頭擱淺鯨被認定為一種新物種，命名為德氏中喙鯨。然而，僅僅兩年后，科學家又覺得它跟另一種喙鯨——銀杏齒中喙鯨（Mesoplodon ginkgodens）實在太像了，甚至連骨頭的結構都差不多，于是干脆，把它們當成了同一種鯨。直到2014年，科學家根據新的基因和形態學證據，才重新把德氏中喙鯨“翻案”，確認它確實是一個獨立物種。不過，問題還沒解決，德氏中喙鯨和銀杏齒中喙鯨在外形上幾乎一模一樣，比如皮膚顏色和身上的傷痕，科學家很難區分它們。而且德氏中喙鯨的皮膚一旦暴露在陽光下，會迅速變暗，進一步增加了識別難度。它們的分布也撲朔迷離，目前只知道它們的擱淺死亡個體出現在一些偏遠的熱帶島嶼，比如斯里蘭卡、基里巴斯和塞舌爾等，其他信息寥寥無幾。在這樣困難重重的情況下，科學家還是想方設法攻克了難題。最近，我國研究團隊通過結合DNA檢測、聲波記錄和照片，首次在野外確認了德氏中喙鯨的身份。這是一個重大突破！他們發現，德氏中喙鯨有獨特的聲波特征和外形特征，可以將它和其他喙鯨區分開來。這一發現不僅為科學家更深入地研究這種鯨提供了方向，也為了解它們的分布、生活習性和生存威脅打開了新的窗口。

上圖：南海海域的抹香鯨中國科學院深海所海洋哺乳動物研究團隊供圖

【研究發現】六次海上調查，揭開德氏中喙鯨神秘面紗

2019年到2023年，這支科研團隊在南海進行了六次海上調查，終于揭開了深海神秘生物——德氏中喙鯨的真面目。這次研究首次詳細記錄了德氏中喙鯨的相關數據，為人類認識這種稀有的海洋鯨類帶來了重大突破。在這項研究期間，科研團隊共記錄了12次中喙鯨的目擊事件，其中，有5次被確定是德氏中喙鯨。通過采集鯨的皮膚樣本、錄制聲波信號和拍攝照片，研究團隊成功確認了這些鯨的“身份”。在兩次目擊中，科學家用特殊工具采集了三份皮膚樣本，并通過基因分析發現，這三頭鯨都是雄性德氏中喙鯨。此外，在四次觀測中，團隊記錄到了這些鯨發出的聲信號，這種聲音有特定的頻率和節奏，與其他喙鯨完全不同。這些特征成為辨別德氏中喙鯨的重要依據。

圖1. 德氏中喙鯨的目擊記錄和潛在分布范圍圖。(A) 圖中展示了在南海北部觀測到的德氏中喙鯨記錄。紅點表示已確認的目擊記錄（n = 5），對應表1中的數據；藍點表示可能的目擊記錄（n = 7）。 (B) 德氏中喙鯨的潛在分布范圍圖，基于已確認的樣本記錄和可能的目擊數據推測得出（Jefferson et al., 2015）。太平洋帕爾米拉環礁以東的海域（例如墨西哥和南美洲西部）被標注為?，即德氏中喙鯨的可能分布范圍，尚存疑問。圖源：Li et al., 2024, iScience 27, 111465

拍攝的照片也提供了更多細節。德氏中喙鯨體長大約3~5米，有突出的喙和前額，背部呈棕褐色，身上還帶著雪茄達摩鯊留下的圓形咬痕。一頭幼鯨被確認沒有長牙，也沒有劃痕，而成年雄鯨的嘴部輪廓呈弧形，臉頰較淺，眼睛周圍有白色斑點，喙部的顏色深于其他部位。此外，研究還發現幼鯨的背部有特別的條紋狀花紋，這種條紋在鯨長大后會逐漸消失。有趣的是，在一次目擊中，科學家還發現了一個混合種群，其中既有德氏中喙鯨，也有一種叫柏氏中喙鯨的鯨。柏氏中喙鯨的頭部更平坦，嘴部輪廓沒有德氏中喙鯨那么彎，這些特征讓它們變得容易區分。此外，還有七次觀測雖然沒有采集到基因或聲波數據，但鯨的外形、行為、棲息地和群體規模都與德氏中喙鯨非常相似，因此被認為很可能也是德氏中喙鯨。這些發現，不僅證明了德氏中喙鯨確實生活在南海，還幫助我們更好地了解它們的習性、生活環境和種群特征。

在南海區域確認的五次德氏中喙鯨的目擊記錄簡述。圖源：Li et al., 2024

【討論】

這項研究表明，德氏中喙鯨（Mesoplodon hotaula）具有一些獨特的聲學和形態特征。盡管它的外形和生活習性與在印度太平洋水域的其它兩種中喙鯨（Mesoplodon densirostris 和 Mesoplodon ginkgodens）相似，但通過研究，科學家發現了德氏中喙鯨的兩大明顯特征：一是它嘴線的形狀，二是成年雄性德氏中喙鯨牙齒的大小、形狀和位置。雖然Mesoplodon ginkgodens（銀杏齒中喙鯨）在一些形態特征上與德氏中喙鯨相似，但成年雄性德氏中喙鯨的嘴部顏色與銀杏齒中喙鯨有明顯不同。德氏中喙鯨的嘴部上顎是深色的，下顎是淺灰色，而銀杏齒中喙鯨的嘴部則呈現白色。此外，年輕德氏中喙鯨背部的條紋在它們成長過程中會逐漸消失，而銀杏齒中喙鯨則沒有類似的現象。雖然這些條紋特征還未在銀杏齒中喙鯨身上見過，但類似的變化在大西洋的杰氏中喙鯨（Mesoplodon europaeus）身上曾有記錄。

研究還發現，基因樣本、聲學記錄和拍攝到的照片結合使用，可以幫助科學家確認這些鯨的物種身份。通過對活體鯨進行皮膚活檢，科學家不僅能夠確認它們的物種和性別，還能進一步了解它們的分布范圍、進化歷史和親緣關系。這項研究首次確認了德氏中喙鯨在南海的存在，這也意味著德氏中喙鯨成為第五種被記錄在中國水域的喙鯨，其他已知的包括柯氏喙鯨（Ziphius cavirostris）、柏氏中喙鯨（Mesoplodon densirostris）、銀杏齒中喙鯨（Mesoplodon ginkgodens）和朗氏中喙鯨（Indopacetus pacificus）。通過這項研究，科學家還發現，德氏中喙鯨的分布范圍可能比此前認為的要廣泛。雖然德氏中喙鯨的記錄一度稀少，但如今的研究表明，南海及其鄰近的水域可能是德氏中喙鯨的重要棲息地。此前在馬來西亞、泰國、中國臺灣地區、菲律賓等地，也曾有類似的目擊記錄，這些很可能都是德氏中喙鯨。隨著越來越多的研究和調查，德氏中喙鯨的棲息地和生態特征將變得更加清晰，科學家也許能夠更全面地了解這一神秘的物種。此外，中喙鯨等深海鯨類在生態系統中扮演著重要角色。它們不僅被認為是碳儲存的“倉庫”，還能將深海中的營養物質運輸到海面，從而促進海洋的初級生產力。盡管目前我們對中喙鯨的了解仍然有限，但這項研究為科學家提供了關于德氏中喙鯨的種類、分布和行為的新信息。這對于研究深海生物和評估深海資源開發（包括深海采礦等活動）對深海生態系統的影響至關重要。然而，這項研究也存在一些局限性。首先，研究團隊共記錄了12次中喙鯨的目擊事件，但其中只有5次通過基因或聲學手段確認了物種身份。其他7次目擊雖然基于發現位置和外形的相似性推測為德氏中喙鯨，但不能完全確認，因為德氏中喙鯨和銀杏齒中喙鯨在外形上存在一定的相似性。此外，形態特征和聲學特征可能因不同調查區域而有所差異，因此在沒有基因數據的情況下，僅憑外形或聲音特征無法完全確認物種。未來的研究需要特別小心，尤其是在只有一種證據時進行物種確認和物種間比較。

感興趣的“海洋與濕地”（OceanWetlands）讀者可以參看全文：

Li et al., 2024, iScience 27, 111465December 20, 2024 a 2024 The Authors. Published by Elsevier Inc.https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.111465