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西伯利灯火阑珊全球直播亚淡水海豹食物选择之谜解开

生物 2022-03-24 00:03:12

由信息和系统研究组织 贝加尔海豹

信用:NIPR 通过视频跟踪和对博物馆标本的检查,科学家们发现了为什么西伯利亚贝加尔湖的海豹数量如此之多,而其他海豹种群却遭受着人类造成的环境压力

贝加尔湖是世界上最大、最深的淡水湖,其水量超过了北美五大湖的总和

贝加尔湖海豹原产于以它的名字命名的湖泊,是世界上唯一的淡水海豹

贝加尔湖的海豹在这个地方繁衍生息,尽管其他地方的许多海豹已经受到了人类活动的压力

它似乎很喜欢啃食片脚类动物,这是一种极其微小的甲壳类动物,通常不到10毫米长

它们是如此之小,以至于从吃掉它们所获得的能量来看,单独猎杀它们实在不值得

然而贝加尔湖海豹正是这样做的,这是海豹或齿鲸在其他地方的罕见行为

事实证明,它们有高度特化的梳状线齿,可以在高速捕猎时排出水分,同时留住猎物

根据2020年11月16日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一项研究,与大多数其他海豹相比,它们的体型较小,也使它们能够从这些甲壳类动物身上获得其他水生哺乳动物都不太想吃的净能量

虽然研究人员此前一直认为贝加尔湖海豹主要以鱼为食,但过去对胃内容物的调查显示,贝加尔湖海豹也以两足动物(Macrohectopus branickii)为食,这是世界上唯一一种浮游(漂浮)生活方式的淡水两足动物

但是浮游生物的微小尺寸(只有几厘米长,重量不到0

事实上,它身体的所有部分都是可消化的,这使得确定这些海豹到底吃了多少浮游生物,以及如此微小的猎物是如何支撑海豹的,变得非常困难

日本国家极地研究所的海洋生物学家蓝泽优希·渡边和他的同事使用动物携带的加速度计和摄像机记录了贝加尔湖海豹的觅食行为,发现与它们主要吃鱼的流行观点相反,海豹实际上以极高的速度捕食片脚类动物

贝加尔湖海豹平均每次潜水捕获57只端脚类动物——不是一次捕获全部,而是单独捕猎,导致每天捕获数千只端脚类动物

这代表了有史以来最高的水生哺乳动物消耗率,它一次只吃一个猎物,而不是一次抓很多不同种类的猎物

在一个案例中,研究小组观察到一只海豹猎杀了154只端足类动物,这意味着它每2只中就有一只被猎杀

5秒

头骨和下颚展示了贝加尔湖海豹高度特化的梳状牙齿,这种牙齿允许它们在高速捕猎时排出水,同时保留猎物

与大多数其他海豹相比,它们的体型较小,这使得它们能够从构成其大部分食物的微小甲壳类动物中获得净能量

信用:NIPR 在世界其他地方,片脚类动物很少成为水生哺乳动物的目标,除了少数须鲸能够使用须鲸,这是一个巨大的过滤器,收集磷虾,浮游生物和小鱼

但是单独捕猎这些微小的甲壳类动物几乎不可能获得多余的能量

吞咽猎物和水需要额外的肌肉活动,增加能量消耗,进而减缓觅食速度,进一步减少能量收益

该论文的第一作者渡边捷昭说:“每次海豹张开嘴试图抓住片脚类动物时,都有一个巨大的缺点。”

“水也不可避免地会被吞下去

" 为了回答这个问题,研究小组检查了博物馆里的海豹标本,发现贝加尔湖海豹拥有犬科动物(北方海豹)中最特化的梳状后犬齿

这种独特的特征允许它们在高速觅食时排出水分,同时保留猎物

贝加尔湖海豹体型较小,这也是个体猎捕微小端足类动物在能量上合理的一个原因

它们重约50公斤,是世界上最小的海豹之一

研究人员模拟了捕食者身体大小、猎物身体大小和捕食者每次潜水需要消耗的猎物数量之间的关系,以补充潜水期间消耗的能量

随着捕食者身体质量的增加,每次潜水需要捕获的猎物数量迅速增加

但是贝加尔湖海豹的体型达到了最有利可图的位置,那里有可观的能源收益

贝加尔湖海豹独特的猎物选择之谜的最后一部分,以及它为什么没有受到人类引起的环境变化的威胁,在于它生活的地方:贝加尔湖几乎不产藻类,但富含端足类动物

渡边捷昭说:“我们发现海豹吃端脚类动物,而不仅仅是吃吃端脚类动物的鱼,这一发现至少可以部分解决这个明显的矛盾。”

当来自较低营养水平或食物链的生物体被较高营养水平的生物体消耗时,就会有一定的能量损失

“当海豹直接吃鱼的猎物时,它们基本上是在缩短这条链,从而避免能量损失

" 研究人员得出结论,这种进化创新赋予生态系统比其他情况下更大的能力来支持顶级捕食者,即使是在人类干扰严重的情况下

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