大翅鯨(學名:Megaptera novaeangliae)又名座頭鯨,是須鯨科大翅鯨屬哺乳動物,該屬現存僅包含座頭鯨單一物種。大翅鯨的英文名是humpback whale,意思是駝背鯨。大翅鯨廣泛分布于全世界的開放海域中,在中國沿海地區多見于臺灣省以南海域,主要棲息于近海海水淺層,它們被列入《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN)ver 3.1:2018年——無危(LC),2021年被列為中國國家一級保護動物。
大翅鯨體長可達17米,體重可達30余噸。它們的體型粗壯,長寬比大約為1/5,有一個大頭,尾脊向下彎,好像人類的駝背。大翅鯨的最明顯的特征就是它們的鰭肢,長度約為體長的1/3,是鯨目中最長的,前緣有9-10個皮質瘤,使得鰭肢的邊緣呈鋸齒狀。上頜每側有270-400塊深灰色至黑色鯨須板。
大翅鯨喜歡“唱歌”,也喜歡躍出水面,這讓它們受到觀鯨者的歡迎。大翅鯨是已知哺乳動物中遷徙跨度最長的物種,每年遷移距離可達25,000千米。它們夏季常到冷水海域覓食,冬季則回到溫水海域繁殖。大翅鯨的別名座頭鯨的詞源來自日語,其中座頭這個詞指日本江戶時代視障人士階級所屬的社會階層,因為大翅鯨背鰭的基部較寬,從水面上看形似拿著琵琶賣唱的盲人藝人,因此得名。
命名
最早在1781年為大翅鯨(Megaptera novaeangliae)命名的是博物學者波羅斯基(Georg Heinrich Borowski),在1846年博物學者和動物學家格雷(John Edward Gray)命名了大翅鯨屬(Megaptera),該屬只有大翅鯨這一個物種。Megaptera在希臘語里的意思是巨大的翅膀,指代其超長的胸鰭結構,而novaeangliae的意思是新英格蘭,紀念第一次采集大翅鯨標本的地點。大翅鯨英文名中的humpback是駝背的意思。
分類
大翅鯨屬只有大翅鯨這一個物種,但它和其他鳁鯨親緣關系較近,其系統位置其實嵌在須鯨屬成員的“族譜”之中。基因研究結果顯示大翅鯨和長須鯨、灰鯨關系較近,而其與長須鯨、灰鯨所組成的單系群和小須鯨、布氏鯨、藍鯨等其他須鯨屬關系較遠。
形態特征
大翅鯨體型巨大,體態粗壯。身體前部粗圓,后部較細長,體長約為體寬的5倍。尾脊向下彎,類似于人類的駝背。
大翅鯨頭大而扁平,頭長為體長的1/4-1/3。吻部短寬,位置較低,下頜比上頜寬且長,超出上頜10-30厘米。下頜到腹部有20-30條褶溝,數量少于除灰鯨以外的其他須鯨科,長度可達體長的1/2,至鰭肢附近的褶溝最短,下腹部中央的褶溝最長。雌鯨在生殖器裂后部有一葡萄柚大小的凸起,而雄鯨沒有,但雄鯨的生殖器裂與肛門間的距離較雌鯨大很多。
大翅鯨背鰭低而厚,形狀近似三角形,位于身體后1/3處,高度為體長的1.2%-2.5%,通常不超過30厘米。尖端后掠,后端凹進,背鰭前緣的角度較小。鰭肢特別大,位于眼后方水平線上,身長1/3處。鰭肢長為體長的1/3,是所有鯨類中最長的。鰭肢前端有9-10個皮質瘤,使鰭肢前端邊緣呈鋸齒形。尾鰭中央向內凹,有缺刻,后緣也呈鋸齒形,寬度為體長的1/3,大于其他鯨種。
大翅鯨體色較為多樣化,且不同種群之間存在差異。一般在背部為黑色或深黑色,在腹部則一般有較為明顯的白色色塊(但也存在腹面完全為黑色的個體)。南半球許多種群的腹部白色塊面積相比北半球種群較大,一般延伸至體側甚至背部。鰭肢上面為黑色或黑白色或有白色及雜色斑點,鰭基部為黑色;鰭肢下面多為白色。背鰭同背部顏色,有時在其前方有白色小花斑。尾鰭上面通常為黑色,下面為白色,亦有全黑者。生活區域的不同和年齡的變化也會導致體色的變化,寄生生物也會給大翅鯨的皮膚留下痕跡。
大翅鯨的另一顯著特征是頭部以及鰭狀肢前緣上的皮質瘤。大翅鯨頭部上方呼吸孔至吻端的隆脊上有5-8個皮質瘤,上頜兩側各有兩行近20個皮質瘤,位置不對稱。下頜前端有若干不規則大型皮質瘤,兩側各有10-15個皮質瘤。其鰭狀肢前緣亦有9-10個皮質瘤。皮質瘤會隨著年齡的增長而增大,直徑為20-30厘米。每個皮質瘤上都長有1-2根觸毛,觸毛長度為10-30毫米。這些皮質瘤本質上是高度特化的毛囊,內部神經非常豐富,其主要功能可能是為了感受振動、水壓變化這樣的機械刺激,也有可能像一些海豚的毛囊一樣擁有一定的感電能力。其他須鯨也有類似的毛囊結構,但它們的毛囊不會形成突起的皮質瘤,內部的神經也不如大翅鯨的豐富。
大翅鯨頭骨較長,吻長為顱長的2/3,吻基部寬不超過顱底寬的一半。七塊頸椎均未愈合,脊椎數為52-53塊。它們的肩胛骨為扇形,與其他鯨類明顯不同。
和其他須鯨一樣,大翅鯨沒有牙齒,但它們上頜兩邊長滿了鯨須,每邊有270-400片,須板數個體差異較大。鯨須的顏色為淺灰色、黑色或褐色,在前端的黑色鯨須中經常有白色須板。成年鯨須板高約40厘米,須毛較為粗硬。
大翅鯨成體的長度大約12-16米,最大約為17米;體重大約25-30噸,最大約為30余噸。和其他須鯨一樣,雌性大翅鯨體型大于雄性,雌性比雄性長1-1.5米,亦比雄性略重。
分布棲息
分布范圍
大翅鯨在全世界主要海域中均有分布。大翅鯨遷徙的路徑和時間比較規律,夏季前往高緯度的覓食地,而冬季則前往低緯度熱帶海域的繁殖地。
主要分布海域位于:
棲息環境
大翅鯨主要棲息在近海的海水淺層。除了阿拉伯海的種群,它們都是溫暖季節前往高緯度覓食地,寒冷季節前往低緯度繁殖地。夏季的高緯度海域日照時間長,食物充沛,利于大翅鯨大量攝食儲備能量;而冬季的熱帶海域海水溫暖,能夠有效幫助大翅鯨節省能量消耗。同時熱帶海域的虎鯨相對密度較低,在熱帶海域繁殖能夠有效提升大翅鯨的繁殖成功率。在繁殖地大翅鯨主要在沿海及大陸架水域活動,在覓食地它們的活動范圍主要在島嶼或者島礁系統附近。
生活習性
行為特點
大翅鯨一般單獨行動或組成不太穩定的小團體。在覓食地會組成規模很大的攝食群體,群體規模可達20頭甚至更多。
大翅鯨在游泳的時候會連續噴水5-7次,每次間隔6-7秒。大翅鯨噴出的水柱高度為4-5米,水霧的形狀為球形。游泳的速度一般為5.5-9千米/小時,通常不超過14千米/小時,受驚逃跑的時候,它們的速度可達27千米/小時。
大翅鯨在水面上的活動非常豐富,它們的鰭肢和尾鰭都大而有力,這讓它們可以做出很多高難度動作。
第一種動作是最著名的“把自己扔出去”,大翅鯨把整個身體躍出水面,然后重重拍下。這種動作有多種用途,一是在繁殖期震懾和攻擊競爭對手,二是驅散可能的敵人,三是擺脫身體的寄生物如藤壺及鯨虱科等。
第二種動作是將一側鰭肢露出水面并拍打,這個動作主要用來交流,但也有一定的攻擊性。
第三種動作是“原木狀態”,大翅鯨在休息的時候會像原木一樣漂在水面一動不動。
覓食行為
大翅鯨的主要食物是磷蝦、糠蝦以及群居性小魚(包括魚、沙丁魚、鳀科、鯖魚、毛鱗魚、太平洋玉筋魚和幼年大馬哈魚等)。
北半球的大翅鯨食物構成相對復雜,而南半球的大翅鯨幾乎只吃磷蝦。
和很多其他須鯨科成員一樣,大翅鯨主要依賴猛沖進食(lunge feeding)獲取食物。但和藍鯨、長須鯨這些典型的須鯨屬不同,大翅鯨的攝食方式非常多樣,會經常使用氣泡網、氣泡幕、鯨尾擊打等各種手段集中獵物,使進食更加輕松。相比其他須鯨科,大翅鯨更常在環境復雜的近岸水域攝食,其豐富的攝食動作可以帶來更多的收獲。
大翅鯨在用氣泡網捕獵時會圍著獵物繞圈,然后向圓圈中間吐氣泡,通過密集的氣泡網把獵物聚集到越來越小的區域里。氣泡網有1-2層,呈螺旋狀排列。氣泡網形成之后,大翅鯨會潛到氣泡網的正下方,用鰭肢把獵物向水面驅趕,然后下方向上吞食。氣泡網深度一般不超過20米。一頭、兩頭或者多頭大翅鯨均可構成氣泡網,多頭大翅鯨構成的氣泡網范圍更大,網住的獵物更多。在多頭大翅鯨合作的情況下,每頭鯨都會參與產生氣泡和驅趕獵物,但也有一些未成年鯨和身體虛弱的個體只負責吃。這說明大翅鯨對非自己后代的同類也有照顧的行為。
大翅鯨巨大有力的鰭肢,使得它們可以非常靈活地轉彎。它們在水下的運動軌跡可以分為上升螺旋和雙圓環兩種。在上升螺旋軌跡中的后半部分大翅鯨的翻滾角度會增加到40度以上,這樣可以進一步壓縮獵物的活動空間。而雙圓環運動軌跡相對簡單,大翅鯨先潛到較深的地方釋放氣泡圍住獵物,然后浮出水面用鰭肢拍打,再潛到較淺的地方再次環繞獵物,最后從氣泡網中心向上吞食。第一次釋放氣泡時大翅鯨會潛到21米左右,用時60秒,轉彎角速度為6度/秒。第二次圍繞獵物時潛到13米左右,用時33秒。角速度為11度/秒。
由于大翅鯨的進食方式屬于猛沖進食法,即以較高的速度沖向獵物群,同時張開嘴擴張喉腹褶溝吞下富含食物的海水,尾鰭要盡力加速以克服水的阻力。大翅鯨的鰭肢在構建氣泡網時可以發揮很大作用,但在最后的進食環節如果鰭肢擺放角度不當,會帶來較大阻力。大翅鯨的解決方法是高舉鰭肢,在降低阻力的同時,進一步集中獵物以提高進食效率。
種間關系
大翅鯨有時會和其他鯨目混群同游,與露脊鯨、長須鯨、寬吻海豚均有互動行為。大翅鯨還經常會保護其他物種免受捕食者的攻擊,驅逐虎鯨和各種鯊魚,獲救的物種包括各種鯨類、海豚、海獅、海豹、曼波魚以及人類等。
虎鯨是大翅鯨唯一的天敵,尤其對幼體威脅較大。偽虎鯨和噬人鯊偶爾會攻擊大翅鯨,但整體來說對大翅鯨的威脅很小。
大翅鯨和虎鯨的種間關系比較密切,有58%的時候是大翅鯨主動接觸虎鯨,而虎鯨主動接觸大翅鯨的時候只有42%。虎鯨的食性較雜,且其食性因其族群而異。有些虎鯨族群以魚類為食,和大翅鯨存在一定的合作關系,兩者混群同游甚至合作捕獵的情況并不罕見;而另一些虎鯨族群則以海獸為食,對大翅鯨存在潛在威脅。當海洋動物被虎鯨攻擊時,大翅鯨會從遠處趕去救援,有記錄最遠的一次救援是從7公里之外發起的。而被幫助的個體大多數和大翅鯨沒有親緣關系,其中只有11%是大翅鯨。
大翅鯨可以聽到虎鯨的叫聲,所以它們可以從超出視覺可觀察的距離之外趕來驅逐虎鯨。大翅鯨在接近虎鯨后會大聲咆哮,然后把虎鯨趕走。大翅鯨最有力的武器除了身體和尾鰭就是它們的鰭肢了,大翅鯨的鰭肢又大又重(成年鯨的鰭肢重量超過1噸,長度為4-5米)上面還有鋒利的藤壺。大翅鯨在揮舞鰭肢時并無顯著的目的性,但虎鯨一般都會小心地和大翅鯨的鰭肢保持距離。
當虎鯨主動接近大翅鯨時,如果對象是單獨行動的成年大翅鯨,它們的互動過程通常只有2-5分鐘。大翅鯨咆哮、甩尾、拍打鰭肢、向虎鯨高速沖刺以達到驅逐虎鯨的目的。
如果是帶幼崽的大翅鯨,虎鯨糾纏它們的時間會比較長,從20分鐘到7個多小時都有。虎鯨攻擊的目標主要是幼鯨。在面對虎鯨襲擊時,雌鯨會盡力保護幼鯨。它們會用身體和鰭肢把幼崽和虎鯨分隔開來,還會把幼崽托出水面,同時會對該地區的其他成鯨呼救組織反擊。其他成鯨,尤其是成年雄鯨也經常會在繁殖場跟隨帶崽雌鯨,為幼鯨提供額外的保護——這種行為也能讓這些雄鯨在雌鯨面前留下一個良好的印象,從而獲得交配的優先權。當多頭大翅鯨在一起時,它們會組成圓環,頭朝外尾朝里把幼崽保護起來。即便如此,虎鯨對大翅鯨的幼崽仍然是一個顯著的威脅。
33%的大西洋大翅鯨尾鰭上都有齒痕,它們是在出生后第一次前往覓食地之前被攻擊的,每年這種事件都會發生數十起。虎鯨一般不會在覓食地攻擊未成年的大翅鯨,因為那時候它們已經過于強壯了。
大翅鯨的體表寄生生物較多,例如鯨虱科和藤壺等。藤壺往往在皮脂瘤附近較多。
聲音
大翅鯨的“歌曲”非常豐富,但只有雄性會唱,每首“歌曲”長度都在10-20分鐘,雄性大翅鯨在繁殖地可以連續“歌唱”24小時以上。一定區域中的大翅鯨會唱同一首“歌曲”,不同區域中的鯨“歌曲”不同。它們還有學習“歌曲”的能力。不同于弓頭鯨,大翅鯨的“歌曲”有固定的格式,一些小節會作為標志性內容被所有該地區的大翅鯨傳唱。
除了“歌曲”以外,大翅鯨還會發出其他多種豐富的聲音。它們一般在15-20米深的水中“歌唱”,這樣“歌曲”的聲音會傳得更遠。
雄性一般在性成熟之后開始“歌唱”,但它們在幼年時期就開始練習了。在它們學會正確的“歌唱”方法以后,一直可以“歌唱”17-20年。
在澳大利亞研究人員統計了大翅鯨“演唱”的48首“歌曲”,發現不同的大翅鯨個體的“歌曲”會有細微的不同,外來鯨會學習當地的“歌曲”,也會為當地帶來新鮮的“歌曲”。
通過對阿拉伯海的大翅鯨研究,發現這里的大翅鯨“歌曲”種類也很豐富,“歌曲”由不同的小節排列組合而成。大翅鯨可以發出從低頻到高頻的各種聲音。從它們唱的“歌曲”種類可以發現,阿拉伯海種群和西澳大利亞種群有一定的交流和互動。
通過對大翅鯨的觀察和研究發現,“歌唱”通常會帶來進一步的互動,主要包括以下幾種情況:
在覓食地,除了有伴侶的大翅鯨會和伴侶短暫互動以外,其他大翅鯨都比較沉默,很少發出用于聯系的聲音。而在遷徙過程中,雄鯨、雌鯨及幼鯨的互動非常頻繁。交流的聲音強度與背景噪聲相關,平均要比環境噪聲高出52-60分貝。
遷徙
北半球的大翅鯨6-10月前往高緯度的攝食地進食,12月至次年3-4月來到低緯度的繁殖地繁殖。南半球的大翅鯨11月至次年3月前往高緯度地區攝食,7-10月前往低緯度地區繁殖。在繁殖地它們一般不進食。
大翅鯨遷徙單程的距離就長達8000余公里,而且它們在遷徙過程中有時會跨越赤道。加勒比地區就同時發現過來自南北兩個半球的大翅鯨。
生長繁殖
在繁殖地雌性大翅鯨會進入發情期,雄性大翅鯨體內的睪丸素水平和精子數量也同時達到高峰。
雖然雌性大翅鯨傾向于和多個雄性個體交配,但更強壯的雄性會獲得更多交配機會,所以雄鯨為了延續后代要使出渾身解數。與露脊鯨屬不同,雄性大翅鯨之間經常會為了爭奪交配權發生直接的肢體沖突。
雄性大翅鯨在繁殖過程中的表現在鯨目中最為豐富多彩,雄鯨先要展開“歌聲”攻勢,在爭取和雌鯨交配機會的過程中,競爭者們還會大打出手,使用的動作包括突破、浮窺、躍起下砸、尾拍、鰭肢擊、躍起后拍、沖鋒和格擋等。
大翅鯨在6歲到12歲性成熟,交配后的妊娠期大約11.5個月。雌性每2-3年繁殖一次。大翅鯨屬多次發情動物,在哺乳期也有可能再次懷孕。
雌鯨妊娠期11-12個月,每胎產一仔,幼鯨出生時體長4.1-4.8米,哺乳期依賴母鯨群體互助行為。大翅鯨的壽命大約50-70年。
大翅鯨會和其他須鯨雜交,它們被觀測到與露脊鯨屬有交配動作。而在南太平洋發現了大翅鯨和藍鯨的雜交個體。
物種保護
保護級別
大翅鯨被列入《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN)ver 3.1:2018年——無危(LC)
列入中國《國家重點保護野生動物名錄》,2021年定為中國國家一級保護動物。
種群現狀
全球成熟個體數量約為135000頭(2007年數據),近年來大翅鯨種群數量有所恢復,而且總體數量呈上升趨勢。在北大西洋約有15000頭(2017年數據),在北太平洋西部約有32000余頭(2017年數據),東部約有14400余頭(2018年數據),在南冰洋約有97000余頭(2017年數據),阿拉伯海僅有不到100頭(2017年數據)。2018年,大翅鯨的數量基本恢復了1942年以前的水平,但該物種還是需要予以關注。
致危因素
大翅鯨目前面臨的主要威脅是航運造成的撞擊事故以及螺旋槳傷害、漁具纏繞、海洋污染。
每年都有大翅鯨因為船只撞擊導致受傷或死亡,由于大翅鯨主要在船只繁忙的近岸水域活動,且由于好奇心強對于人類船只往往并不畏懼,甚至會主動接近,這就讓它們被撞的幾率大大增加。
大翅鯨喜歡在近岸地區活動,這就讓它們更容易被各種漁具纏住。除北大西洋露脊鯨外,大翅鯨是受漁具纏繞威脅最大的鯨目。由于大翅鯨的力氣很大,它們有可能會帶著漁具游很長時間。這對于它們的活動、進食、繁殖都有很大的影響,從而導致它們衰弱乃至死亡。
油氣勘探帶來的噪聲污染和石油泄露對于大翅鯨的健康也有較大危害。前者主要干擾它們的聽覺,導致更多的擱淺事件。后者主要對大翅鯨的皮膚健康產生影響,在大規模石油泄露發生的地區,大翅鯨皮膚疾病發生的概率顯著提高。
保護措施
美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)規定,在北美沿岸長度在20米以上的船只,在通過鯨目聚集地的時候時速不得超過18千米/小時。這一規定有效降低了各種鯨類被撞擊的風險。
美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)敦促漁船改進捕撈設施,盡量減少浮標用繩索和牽引繩索,并且標記漁具位置,以期減少纏繞的幾率。美國國家海洋與大氣管理局(NOAA)還會同廠商研發較為脆弱的繩索以及無繩的捕撈設施,從而更好地解決這一難題。
大翅鯨受《國際捕鯨管理公約》保護。該物種列于《瀕危動植物種國際貿易公約》(CITES)和《保護遷徙動物種公約》(CMS)附錄一。
在巴西東海岸的巴伊亞州地區,建立了多個海洋動物保護區。在保護區內對于不合理的船只航線、漁業捕撈、石油勘探等危害大翅鯨健康和安全的活動進行了嚴格限制,對于觀鯨等人類活動也制訂了詳細的規則。
捕鯨與觀鯨
捕鯨
早在18世紀大翅鯨就開始被人類捕殺。從19世紀開始,蒸汽機和爆炸性捕鯨炮的發明使人類可以更有效率地捕殺大翅鯨。到20世紀初超過20萬頭大翅鯨被捕殺。
1966年起全世界禁止針對大翅鯨的商業捕鯨行為,在1968后人類捕殺大翅鯨的情況明顯下降。只有格陵蘭(份額為每年10頭)和貝基亞島(份額為每年4頭)以及其他部分地區的原住民會每年捕殺少量的大翅鯨用于食用。2008年日本曾計劃捕獵50頭大翅鯨,但在國際社會的強烈反對下,這一計劃未能付諸實施。
觀鯨
大翅鯨的好奇心強,喜歡和人類接近及互動,加上其主要在近海活動,且其遷徙的路徑也相對很多其他大型鯨類較為固定,這一系列的因素都使它們成為觀鯨旅游業的明星。在加勒比海、加利福尼亞、夏威夷、阿拉斯加州、澳大利亞、新西蘭、巴西、阿根廷以及南非等地區都是傳統的觀鯨地點。
仿生學
仿生學可以通過模仿自然形態來尋求技術進步。大翅鯨翅膀狀鰭肢的形態有助于優化船只和機翼的流體力學外形。與傳統的直前緣相反,大翅鯨鰭肢的前緣有許多正弦狀圓形凸起的皮質瘤,這些皮質瘤的存在改變了鰭肢表面上的水流,在皮質瘤之間形成渦流區域。這些渦流與皮質瘤上方的水流相互作用,可以加速水流,增加升力,減少阻力。
目前這種形狀已經應用到帆船桅桿、風扇、螺旋槳、渦輪機和各種操縱面上,如舵、穩定器、擾流板等處。
參考資料 >
大翅鯨.物種2000.2024-08-20
《國家重點保護野生動物名錄》.中華人民共和國中央人民政府.2022-11-09
大翅鯨.col.2024-08-25