這就是海里的慢生活——儒艮的“吃草日常”!但隨著全球海草床退化(近30年消失率達(dá)7%/年),依賴海草生存的儒艮面臨生存危機(jī)。請看本期“海潮天下”的介紹。來源:
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▲上圖:一頭浮出水面呼吸的儒艮。?攝影:王敏幹
關(guān)鍵信息導(dǎo)讀:
- 儒艮的代謝率代謝率顛覆認(rèn)知。5頭野生成年儒艮在30℃恒溫代謝艙中測量的RMR值(基于耗氧量推算)僅為同等體型哺乳動物預(yù)測值的50%;
- 顯著高于近親海牛(代謝率僅為預(yù)測值25%-36%),但遠(yuǎn)低于其他海洋哺乳動物;
- 儒艮繁殖周期長達(dá)2.5~7年(比海牛更久),生長至性成熟需9~17年;低代謝率與貧營養(yǎng)海草的限制,導(dǎo)致其能量分配優(yōu)先維持基礎(chǔ)生存,繁殖成為“奢侈品”。
本文約2900字,閱讀約7分鐘
儒艮(Dugong dugon),是一種完全生活在水里的哺乳動物。它們的一切——吃飯、長身體、繁殖,都離不開海草。可以說,海草就是它們生命的底牌。
最近幾年,科學(xué)家們越來越發(fā)現(xiàn)一個問題:全球的海草床在不斷減少,儒艮的生存環(huán)境正在悄悄變得危險。這也讓大家開始認(rèn)真思考——儒艮到底每天需要多少“飯量”?它們是怎么消耗能量的?只有弄清楚這些,才能幫它們想出真正有效的保護(hù)辦法。
海潮天下(Marine Biodiversity)小編注意到,來自澳大利亞昆士蘭大學(xué)環(huán)境學(xué)院Janet Lanyon教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊2024年10月4日在《海洋哺乳動物科學(xué)》期刊上發(fā)表一項新研究,首次通過活體間接測熱法,精確測定野生儒艮的靜息代謝率(RMR),為保護(hù)這一瀕危物種提供了關(guān)鍵科學(xué)依據(jù)。
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▲上圖:從空中拍攝的儒艮母子。?攝影:王敏幹(John MK Wong)
其實(shí),儒艮吃的海草可不是隨便哪種水草。它們最愛吃的有兩種:喜鹽草和二藥藻。
這些海草雖然分布廣,從印度洋到西太平洋的淺海都有,但營養(yǎng)價值其實(shí)不高,能量少、蛋白質(zhì)也少。你想啊,如果每天吃的都是低熱量食物,身體就得用自己的儲備慢慢維持,長身體慢、繁殖慢,這也就解釋了儒艮的“慢生活哲學(xué)”。
科學(xué)家一直想弄清楚,儒艮一天到底得吃多少海草才能活得好。以前有人在圈養(yǎng)條件下測過,成年儒艮每天吃15~30公斤海草,但圈養(yǎng)環(huán)境和野外可不一樣。野生儒艮自由自在地在海里游,環(huán)境復(fù)雜、海草種類多,能量需求其實(shí)更難估計。
于是,為了弄清楚野生儒艮每天到底消耗多少能量,科學(xué)家們找來了五只成年野生儒艮,把它們放進(jìn)溫度穩(wěn)定的小水箱里,測量它們休息時消耗的氧氣。
這些儒艮,來自澳大利亞昆士蘭的莫頓灣,都是在年度健康檢查中捕獲的健康個體。捕獲方法很溫和:研究人員在開放水域里短暫追逐儒艮后,用網(wǎng)將它們捕獲,然后在水中進(jìn)行標(biāo)記和測量身體各部位尺寸。捕獲后,每只儒艮被放到定制的擔(dān)架上,拖到研究船上做全面的醫(yī)學(xué)檢查,包括采血、測體溫、心率和呼吸頻率等,確保它們健康且應(yīng)激反應(yīng)最小。血樣用來分析血液、生化指標(biāo)和激素水平,還檢查了它們的脂肪狀況和生殖情況。整個過程持續(xù)記錄生命體征,確保安全。
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▲上圖:昆士蘭大學(xué)研發(fā)的儒艮專用代謝艙(左圖:移除艙蓋狀態(tài),儒艮正被吊裝入艙;右圖:實(shí)驗運(yùn)行狀態(tài),帶觀察窗的艙蓋已密閉固定,箭頭指示頂部抬升式呼吸空間)。該漂浮式設(shè)計首次實(shí)現(xiàn)清醒野生儒艮的耗氧量實(shí)時監(jiān)測,為2024年《海洋哺乳動物科學(xué)》這項突破性研究的關(guān)鍵設(shè)備。圖源:Lanyon, Janet M., et al. (2025)
確認(rèn)健康后,儒艮被放入一個特制的水箱——代謝艙里,這個艙體大約有兩噸水,尺寸剛好限制它們在艙里輕微移動,但仍能自由浮潛呼吸。科學(xué)家通過流通呼吸測量系統(tǒng)連續(xù)檢測艙內(nèi)空氣中的氧氣濃度變化,從而計算每只儒艮的氧氣消耗量,再換算成能量消耗(千卡或千焦)。在艙里,儒艮先有一個適應(yīng)期,讓它們熟悉環(huán)境,隨后開始測量,每次實(shí)驗大約持續(xù)30分鐘。實(shí)驗結(jié)束后,它們被取出稱重、再次采血,然后放回原來的海域。整個實(shí)驗控制嚴(yán)格,確保儒艮在水溫適宜的環(huán)境下,盡量保持自然靜息狀態(tài),因此測得的能量消耗接近野生儒艮在休息狀態(tài)下的真實(shí)需求。
為什么測氧氣?原來,氧氣消耗量能間接告訴我們動物消耗了多少能量,也就是代謝率。呼吸越多,身體消耗的能量就越高。
不過要注意的是,儒艮的消化系統(tǒng)特別慢,一頓食物在體內(nèi)能停留六七天才消化完,所以科學(xué)家測的是“餐后靜息代謝率”,也就是吃飽后休息時的能量消耗。通過對比其他草食性哺乳動物的代謝規(guī)律,科學(xué)家算出了成年儒艮每天至少要吃多少海草才能維持基本生命活動。
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▲上圖:喜鹽草。?攝影:王敏幹(John MK Wong)| 海潮天下
研究結(jié)果讓人有點(diǎn)吃驚:一頭成年儒艮每天至少需要吃40~65公斤的喜鹽草,或者20~40公斤的二藥藻。
這還是最低限度,只夠維持生命。如果它們還在生長或者要繁殖,那食量就得更多。
換句話說,海草對它們來說,真的是命根子。
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根據(jù)GBIF已有的觀測記錄,喜鹽草(Halophila ovalis)在全球的分布范圍可見一斑。圖源:GBIF
那么,如果海草不夠吃,會發(fā)生什么呢?儒艮生長會慢,繁殖周期也會拉長,甚至影響種群數(shù)量。這就解釋了為什么儒艮的出生率總是比同類海牛低。海牛吃草雖然也慢,但它們代謝率低、適應(yīng)能力強(qiáng),所以問題沒那么嚴(yán)重。而儒艮代謝率高又挑食,一旦海草資源不足,它們就特別容易受影響。
這也反映出,動物的代謝率、食物能量和繁殖能力息息相關(guān)。換句話說,如果儒艮能量不足,它們只能保證基本生存,沒多余的能量去長身體、繁殖后代。
更嚴(yán)重的是,儒艮的生存環(huán)境現(xiàn)在越來越艱難。沿海開發(fā)、污染、港口建設(shè)、氣候變化,都讓海草床受損。一旦海草減少,儒艮就要游得更遠(yuǎn)找食物,消耗更多體力。科學(xué)家觀察到,每當(dāng)臺風(fēng)或者海水暴漲,摧毀海草床后,接下來幾年儒艮的繁殖率就會下降,說明它們確實(shí)因為食物不足而難以順利生育。
科學(xué)家還有一個意外發(fā)現(xiàn):儒艮雖然體型大,但代謝率比想象中高,也高于親緣關(guān)系很近的海牛。這意味著它們需要的能量比科學(xué)界之前估計的要多。如果再結(jié)合它們低營養(yǎng)的食物,問題就更明顯——身體需要能量維持生命,但食物能量不足,生長和繁殖就受限。可以說,儒艮的一生幾乎都在和食物作斗爭。
對此,海洋生物多樣性專家王敏幹(John MK Wong)解釋道,海牛通常生活在河流或河口這樣的內(nèi)陸或半封閉水域,它們周圍食物豐富,不需要長距離游動就能獲得足夠的養(yǎng)分。而儒艮則是海洋居民,身體流線型,非常適合在開闊水域中游泳。這讓它們能夠在廣闊的海草草甸和繁殖地之間來回遷徙,尋找食物和繁殖場所。由于這種遷徙和游動活動需要消耗更多能量,儒艮的代謝率自然會比那些生活在河流里的海牛要高得多。
看來,這些看似慢吞吞、憨態(tài)可掬的海洋動物,它的一生、它的繁殖速度,甚至它的存在,都和海洋環(huán)境息息相關(guān)。海草減少,不僅儒艮吃不上飯,它們的種群也會慢慢減少;種群少了,海洋生態(tài)也會失衡;生態(tài)失衡,最終影響的可能就是人類賴以生存的海岸環(huán)境。
感興趣的海潮天下(Marine Biodiversity)讀者可以參看該研究的全文:
Lanyon J M, Sneath H L, Long T, et al. How much seagrass does a dugong need? Metabolic rate of live wild dugongs, Dugong dugon, determined through indirect calorimetry (oxygen consumption)[J]. Marine Mammal Science, 2025, 41(2): e13190.
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【思考題】學(xué)而時習(xí)之
Q1: 這個實(shí)驗是在控制環(huán)境下測量的“接近靜息”的代謝率,但要考慮到,在自然海域中,儒艮在野外還要游動、躲避天敵和尋找食物,它們的真實(shí)能量消耗可能更高。這是否意味著仍然低估了它們的食物需求,也可能影響保護(hù)策略的制定?
Q2:人類活動對儒艮代謝和行為的潛在影響有多大?因為,捕捉、船只干擾、水質(zhì)變化等人為因素,可能會增加儒艮的應(yīng)激水平、能量消耗。是否需要理解了這種干擾對儒艮日常能量平衡的長期影響?而方面的認(rèn)知不足,是否意味著在海洋管理和保護(hù)政策上仍有盲區(qū)?
Q3:儒艮已被宣布在中國區(qū)域性功能性滅絕。但是今年早些時候,中國臺灣省海域、日本海域重新出現(xiàn)儒艮,帶來了新的希望。假設(shè),如果儒艮重新回到中國沿海,它們對海草生態(tài)和其他海洋生物可能產(chǎn)生怎樣的影響?保護(hù)措施應(yīng)如何設(shè)計,既保障儒艮生存、又維持生態(tài)平衡?
特別是儒艮需要水溫適宜、海草豐富、干擾少的環(huán)境。中國沿海哪些具體海域具備這些條件?是否需要優(yōu)先評估海草床覆蓋率、污染水平和船舶活動密度?如果考慮“重引入”,那么哪兒是比較理想的地點(diǎn)?廣西合浦儒艮國家級自然保護(hù)區(qū),有希望成為儒艮重引入的理想地點(diǎn)嗎?
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全球環(huán)境治理·前沿
海潮天下
Global biodiversity governance
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聲明:本文僅代表資訊,供讀者參考,不代表平臺觀點(diǎn)。
論文資料 | Lanyon, Janet M., et al.
文 | 王海詩(Amphitrite Wong)
編輯 | 海潮君
日期 | 2025年8月16日
參考資料
https://www.gbif.org/species/5329622
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/mms.13190
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