智利北部虎鲸捕猎暗色斑纹海豚与食物分享行为研究

上图：洪堡洋流示意图。洪堡洋流是一股寒冷、低盐度的海洋洋流，也是一个高度富饶的生态系统，是世界上最具生产力的东部边界洋流系统之一，约占全球海洋鱼类捕捞总量的18-20%。不过，驱动该系统生产力的上涌现象会受到厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）事件的周期性干扰，这通常会对社会和经济产生重大影响。图片来源：公域

在南太平洋的洪堡洋流系统中，虎鲸作为海洋顶级捕食者，主要以各种海洋生物为食，包括鱼类、鲨鱼、海鸟、海龟、南海狮以及其他鲸类。尽管虎鲸在全球海洋分布广泛，但在智利北部的洪堡洋流系统内，这一物种的研究相对不足。根据安托法加斯塔大学的Ana M. García-Cegarra博士及其团队的最新研究，从2010年~2023年间，研究人员在智利北部的两个主要上升水域记录了28次虎鲸的新观察，包括对暗吻海豚的首次有效捕猎记录。

上图：虎鲸在群体中分享一只暗色斑纹海豚的肉。图片来源：Luis Aguilar, CETALAB。该研究发现，自2018年以来，智利北部的A型虎鲸（海湿小编注：虎鲸的一种生态型）经常利用渔船的存在来捕猎南海狮，并且这些虎鲸还曾追捕大群的暗吻海豚、以及长吻真海豚。然而，在此前的观察中，并未记录到虎鲸成功捕猎暗吻海豚的行为。所以，此次研究不仅填补了这一空白，还观察到虎鲸群体在捕猎后分享捕获的海豚肉，这显示出它们的社会行为的复杂性。

在新的观察中，研究团队还记录到虎鲸在北智利的长须鲸的背鳍上留下的牙齿划痕，这为了解虎鲸的捕食行为提供了新的证据。此外，研究显示，虎鲸的捕猎行为似乎在靠近海岸的区域不断增加。

虽然全球范围内的虎鲸研究已揭示出不同生态类型的捕猎策略，智利北部虎鲸的合作捕猎和食物分享行为仍然鲜为人知。García-Cegarra博士的团队通过系统观察和数据收集，首次提供了虎鲸捕猎暗吻海豚的实证资料，标志着对这一神秘物种研究的进展。

研究方法
梅希良斯半岛+洪堡企鹅国家保护区
这项研究，是在智利北部的梅希良斯半岛和**洪堡企鹅国家保护区（HPNR）**展开的。这一地区的生态环境受洪堡洋流系统的深刻影响，全年保持着稳定的上涌现象，特别是在南半球的秋季和春季，上涌的强度更为显著。这种现象极大促进了海洋食物链中初级和次级生产力的提升，从而吸引了虾、凤尾鱼等关键物种的出现，这些物种又是众多鲸类及海狮等顶级掠食者的主要食物来源。

北智利研究区域地图，标示出虎鲸观察的两个地点：(A) 安托法加斯塔地区的梅希良斯半岛，(B) 阿塔卡马地区的查尼阿尔岛，以及属于洪堡企鹅国家保护区的科基姆博地区的查罗斯和达马斯岛。图源：Garcia Cegarra, Ana Maria, et al.(2024)在研究过程中，科学家们结合了公民科学和系统性船舶调查的方法，以收集关于虎鲸的观察数据。在梅希良斯半岛和HPNR这两个研究地点，研究团队通过社交媒体收集当地渔民和观鲸旅游的目击报告。在HPNR，观鲸船的长度约为11米，配备100马力的发动机，每天从早8点~晚5点进行调查，每次持续2~3小时，覆盖了2010年~2021年间的每个1月~2月。

与此同时，系统性船舶调查在梅希良斯湾进行，研究人员使用一艘5米长、40马力的船只，沿着从霍尼托斯港到安哈莫斯角的8海里距离观察鲸类。当观察到虎鲸时，研究人员会使用无人机记录视频和照片，以便进行后续的个体识别。此外，研究团队还获取了梅希良斯半岛和HPNR的长须鲸照片识别目录，按照特定特征进行分类和分析。

上图：在2023年5月27日，在梅希翁斯湾（Mejillones Bay）中，“梅纳乔”（Menacho）群体的虎鲸们成功捕猎了一只暗色斑纹海豚（dusky dolphin）。在这次观察中，(A)成年雄性虎鲸“阿吉拉”（Aguilar）出现在画面中；(B)是推测为首领和祖母的成年雌性“达科塔”（Dakota）；(C)是推测为E的母亲的群体雌性；(D)是一只幼年雄性；(E)是推测为C的幼崽的群体幼崽；(F)则是幼年雄性D，向人类观察者展示捕获的暗色斑纹海豚的一部分。白色箭头指向了个体背鳍上的缺口。这些照片来自卡米洛·阿兰西比亚（Camilo Arancibia）和路易斯·阿吉拉（Luis Aguilar）。图源：Garcia Cegarra, Ana Maria, et al.(2024)
在梅希良斯半岛的观察中，研究团队记录了2022~2023年间的13次新虎鲸目击记录，其中10次来自公民科学，3次通过船舶调查获得。观察数据显示，虎鲸的平均群体大小为3.4只个体，其中包括孤独的成年雄鲸、和混合群体，后者则由成年雄性、雌性、幼鲸和小鲸组成。研究人员在观察中发现了新生小鲸。

而在洪堡企鹅国家保护区，研究团队在2011~2023年间收集了15次虎鲸目击数据，平均群体大小为3.9只个体，且在其中三次观察中记录到了幼鲸的存在。值得注意的是，科学家们首次记录到了虎鲸在梅希良斯半岛猎捕暗色海豚的行为，其中一只成年雌鲸（可能是母鲸）在捕食后与幼鲸共享猎物的场景令人印象深刻。

上图：Menacho群体在梅希翁斯湾（Mejillones Bay）捕猎暗色斑纹海豚（dusky dolphins）的行为引人注目。在2023年5月23日，雌性首领达科塔（Dakota）被观察到追逐一只暗色斑纹海豚，最终成功捕获。在接下来的几天里，即2023年5月27日，同一群体再次被观察到在梅希翁斯湾捕猎另一只暗色斑纹海豚。此时，首领达科塔与一只幼年雄性分享捕获的海豚，而成年雄性阿吉拉（Aguilar）则被看到正在享用海豚的肉。最后，推测是幼崽母亲的年轻雌性也分享了最后一块海豚肉。这些珍贵的观察记录由巴雷拉（Barrera）和路易斯·阿吉拉（Luis Aguilar）提供了摄影支持。图源：Garcia Cegarra, Ana Maria, et al.(2024)在对梅希良斯半岛进行的研究中，研究团队对122头不同长须鲸个体进行了照片识别和分类，发现其中有五头长须鲸的背鳍上留有虎鲸的牙齿划痕。这一发现为先前的研究增添了新的证据，García-Cegarra（2022）曾报告过四头长须鲸出现类似的情况，而此次研究则首次记录了新发现的长须鲸背鳍上的虎鲸划痕。

在洪堡企鹅国家保护区的查尼亚拉尔、乔罗斯和达马斯群岛，研究人员对88头不同的长须鲸进行了观察，发现其中有两头同样显示出虎鲸牙齿划痕的迹象。这些数据表明，在该地区已分类的长须鲸中，约有2.27%存在虎鲸的捕食痕迹。

研究发现和结论
智利北部虎鲸捕猎暗色斑纹海豚的新发现
尽管早期研究已表明，虎鲸曾以南海狮为食，并追捕混合群体的暗色斑纹海豚和长喙宽吻海豚，但这是首次记录到虎鲸成功捕猎暗色斑纹海豚的案例。

此次研究利用了公民科学的力量，特别是在偏远的阿塔卡马沙漠海岸线，公民科学家们提供了大量的鲸类观察数据。研究团队发现，智利北部的虎鲸观察中，有22次通过公民科学家的努力实现，研究人员利用社交网络和手机相机确认了种类的识别和群体组成。这些虎鲸主要以1~9只的小型群体出现在洪堡洋流系统中，这种群体大小，与阿根廷A型虎鲸捕食海象和南美海狮的观察结果相似。

关于虎鲸的捕猎策略，此前并未有详细描述。在本研究中，利用无人机拍摄的画面，证实了虎鲸成功捕猎暗色斑纹海豚的行为，以及它们之间的共享捕获物的现象。这种食物分享的行为在以鲑鱼为食的当地虎鲸中已有描述，显示出捕猎后的食物会被切开、分并分享给群体成员。

尽管研究未能采集皮肤样本进行基因分析、以确认洪堡洋流系统中的虎鲸种群，但已知“梅纳乔”群体由首领“达科塔”领导，她在2018~2023年间曾多次出现在北智利的观察记录中。食物分享的行为显示出群体成员之间的亲属关系，有助于提升群体整体的生存适应性。

此外，目前并没有关于智利北部暗色斑纹海豚种群数量的确切估计，但早期研究显示，该地区的暗色斑纹海豚数量较长喙宽吻海豚要多，可能因此成为虎鲸捕猎的主要对象。在智利巴塔哥尼亚地区，虎鲸则以海狮和海豹为食，并攻击抹香鲸和长须鲸。这些观察结果进一步揭示了北智利虎鲸在不同地区的捕猎行为。

研究人员建议，未来的研究应当比较北智利和南极半岛的虎鲸，以探讨这些虎鲸在食物选择上的差异，并通过基因分析深入了解“梅纳乔”群体成员之间的亲属关系。研究还可以通过分析虎鲸脂肪组织中的脂肪酸成分或稳定同位素，帮助进一步理解暗色斑纹海豚、海狮和长须鲸在虎鲸饮食中的“贡献率”。这些发现为理解虎鲸的生态行为和捕食习性提供了新的视角。

海湿·小百科

01洪堡洋流系统
洪堡洋流系统（Humboldt Current System），也被称为秘鲁凉流、秘鲁寒流，是南美洲西海岸一条重要的冷水洋流，因德国自然科学家亚历山大·洪堡而命名。它从南极洲沿着秘鲁和智利的海岸向北流动，携带丰富的营养盐，形成了一个富饶的海洋生态环境。这一流动体系为沿岸地区提供了肥沃的生长条件，支持着丰富的生物多样性，主要包括多种鱼类、海鸟和海洋哺乳动物，使其成为全球最重要的渔场之一。

洪堡洋流不仅对当地渔业经济至关重要，也对周边地区的气候产生显著影响，导致沿岸地区相对湿润，促进降水。该系统对环境变化十分敏感，气候变化、过度捕捞和污染等因素都可能威胁其生态平衡。洪堡洋流系统的研究和保护在当前全球气候变化的背景下，愈加重要。

02****捕猎策略
捕猎策略（Hunting Strategy）是指动物在捕捉猎物时所采取的一系列特定行为和技巧。这些策略通常根据猎物的种类、栖息地及其生物学特性而有所不同。捕猎策略的制定涉及多个方面，包括猎物的追踪、接近和最终捕捉的方式。不同的物种会通过协作、隐蔽、速度或力量等多种方式来提高捕猎成功率。比如，狼群会通过团队合作，围捕并猎杀大型猎物；而老虎则独来独往，得常常依靠伪装和潜伏，来悄悄接近猎物。

在海洋生态系统中，捕猎策略也显得尤为复杂，许多海洋哺乳动物和鱼类采用不同的方法来捕捉猎物。一些物种，如本研究中的虎鲸，可能会通过精心设计的合作猎捕技术来追逐和捕获猎物；而另外一些海洋生物则可能利用快速游动和灵活的转向来捕捉猎物。更小的一些动物也有各种各样的捕猎策略，比如珊瑚通过一种称为“捕食性喉腔”的机制来获取食物，并通过与共生的单细胞藻类（如褐藻）建立互惠关系来获取营养……五花八门。在这种环境中，捕猎策略不仅影响捕食者的生存，还对生态系统的平衡产生深远的影响。有效的捕猎策略使捕食者能够在竞争激烈的环境中占据优势，从而维持其种群的健康和繁荣。03****生态型
生态型（Ecotype）是指同一物种中因适应不同环境而表现出形态、行为和遗传差异的个体群体。生态型的形成通常与其栖息地的生态环境、食物资源、气候条件等因素密切相关。通过这些适应，个体在特定环境中获得生存和繁衍的优势。例如，虎鲸被划分为不同的生态型，每种生态型在捕食习性、社交行为及其适应策略上都有所不同。在这篇研究中，生态型帮助研究人员对虎鲸*（Orcinus orca）*进行了系统性分类，分成了如北半球的居民型、暂时型以及南半球的各种类型（如A型、B型等）。

生态型的研究有助于理解物种在进化过程中的适应机制及其生物多样性。在生态型的分类中，通常考虑形态特征、基因差异、行为特征和生态习性等因素。这种分类不仅帮助科学家研究物种的适应性演化，还可以为保护生物多样性和生态系统的管理提供重要依据。例如，针对不同生态型的保护措施，可以有效地维护其栖息地和资源，确保物种的持续存续。04****社会学习
社会学习（Social Learning）是指个体通过观察他人的行为及其后果来获取知识和技能的过程。这种学习方式在许多动物物种中普遍存在，尤其是在社会性动物中，例如灵长类动物、鸟类和鲸类等。社会学习不仅包括简单的模仿行为，还涉及对复杂行为的理解和适应。个体可以通过观察他人成功或失败的经历，快速调整自己的行为以提高生存和繁衍的机会。

在虎鲸等社会性的海洋生物中，社会学习具有重要的生态和行为意义。虎鲸的捕食策略往往由母亲或其他成年个体示范，年轻个体通过观察和模仿学习如何成功捕猎。这种学习不仅影响个体的捕食成功率，还可能在群体中传递特定的狩猎技巧，从而增强群体的整体生存能力。通过“耳濡目染”式、“学而时习之”的社会学习，虎鲸能够适应不同的环境条件和猎物类型，使其在海洋生态系统中占据顶级捕食者的地位。思考题·举一反三
Q1、在不同生态型虎鲸之间的捕猎策略和社会行为上是否存在共性或模式？这些共性是否暗示着虎鲸在适应不同环境压力下的进化过程，从而推动我们重新审视它们的生态适应性和社会结构？

Q2、虎鲸在猎捕过程中表现出的社会学习和食物分享行为，能否被视为更广泛的海洋生态系统中物种相互关系的一种指标？这种行为，如何反映海洋食物链的复杂性和灵活性？

Q3、在虎鲸的生态型分类中，是否存在尚未识别的亚生态型，尤其是在南美洲的洪堡洋流系统中？这些亚生态型是否可能在捕食行为、迁徙模式或社交结构上展现出独特的生态适应？不同生态型虎鲸对海洋环境变化（如温度上升、鱼类资源变化等）的反应如何？这种响应是否揭示了它们在适应气候变化过程中可能出现的生态型转变？

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编译 | 王芊佳

编辑 | Linda
排版 | 绿叶