最近工作比較忙,比較沒心力做系統性的主題文章,跟各位讀者(如果有存在的話 (›´ω`‹ )) 說一聲抱歉 <(_ _)>。
不過前兩天看到一篇蠻有趣的研究論文,是關於追蹤母鯊生產資訊的新技術,就稍微研究了一下,簡單做個整理與大家分享ヽ(●´∀`●)ノ。
前言:鯊魚的繁殖之謎
過去對於鯊魚繁殖行為、地點、育幼區域的研究,主要集中在那些生活圈在近岸的鯊魚們,比如說 烏翅真鯊 (Blacktip reef shark)、灰三齒鯊(Whitetip reef shark),或是選擇在出海口、河川上游產下仔鯊的鯊魚,如 低鰭真鯊 ( Bull shark)、檸檬鯊 (Lemon shark) 等。
而對於一些大洋性、具有遷徙習性的鯊魚,如家喻戶曉的 大白鯊 (Great white shark)、鯨鯊 (Whale shark),生物學家對他們的繁殖細節所知甚少。
原因無他,儘管他們都是碩大無比到大塊頭,但身處於更加廣闊的海洋,想精準的定位到他們的行蹤,難度一如字面上「大海撈針」般困難。
礙於技術限制,生物學家在過去只有兩種辦法來研究這些鯊魚的繁殖:
一是直接解剖懷孕的母鯊,透過觀察器官狀態、子宮內幼鯊發育的階段,來推測母鯊的懷孕週期,但代價就是犧牲母鯊與小鯊仔的生命 இдஇ;
二則是為母鯊打上衛星標籤,追蹤準媽媽的移動路徑,並配合在附近區域目擊到的幼鯊地點分佈,大概推論出母鯊生產的熱點區域。
雖然這個方法無需犧牲鯊鯊,但缺點也很明顯,只能得到模糊的生產地點資訊,止於生產時間、環境狀況等細節一蓋不知;
令人頭痛的是這個「生產地點」也得打上問號 ( ˘•ω•˘ ),因為胎生的小鯊魚在出生後就已經有不錯的游泳能力,因此即使有抓到幼鯊,也不代表這附近就是他的出生地,搞不好人家已經悠哉地溜達了一大圈了(゚3゚)~♪。
不過,堅毅的鯊鯊學家們可不就就坐以待斃的 ٩(๑•̀ω•́๑)۶,接下來就來跟大家說說這篇論文裡所運用的黑科技 -- BAT!
高科技的分娩警報器
說到動物繁殖分娩的追蹤研究,其實早在 1980 年代就有相關技術,叫做 VITs (Vaginal implement transmitters),把 VITs 植入有蹄類動物的陰部,當 VITs 在分娩時被排出後,生物學家便可透過 VITs 發出的無線電訊號,追蹤到雌性的生產地點。
不過陸生環境與水生環境相去甚遠,防水問題、追蹤距離限制、水壓等等限制,VITs 在當時仍無法運用在水生動物的生產追蹤 -- 直到這篇論文出現。
這次所使用的技術 BAT -- Birth Alert Tag -- 是基於 VITs 概念在加以升級的裝置。除了基本必要的防水性外,還有幾個特殊的能力,讓它可以精準的紀錄母鯊生產的資訊:
當發現懷孕的母鯊後,生物學家會將 BAT 植入母鯊的洩殖腔中。此時 BAT 內的乾濕感應器,根據外部環境 (子宮內) 的濕度,呈現待機狀態;
母鯊產下幼鯊後,BAT 也會順勢被排出體外,一路從海中上浮到水面上,並在上面的天線接觸到空氣的瞬間,切換成「傳訊狀態」,發出衛星定位訊號,直到電池耗盡為止。
A: BAT 的本體。
B: 生物學家將 BAT 植入一隻懷孕鼬鯊
有趣的是,BAT 外觀呈現蛋型,除了是為了減少母鯊體內的異物感,也是讓 BAT 在胚胎鯊鯊們的眼中不要那麼「顯眼」,減少 BAT 被幼鯊弄壞 (?) 的可能性。
有了 BAT 的幫助,生物學家就可以精準的得知母鯊的產卵的時間、生產的地點,藉以進一步研究幼鯊的發育生態,甚至是規劃保育措施 -- 但這一切都還是基於「理論預測」,要測試 BAT 技術的可行性,還是得透過實驗來確認了!
BAT 的初戰告捷
為了驗證 BAT 的紀錄效果,研究團隊選定 鼬鯊 (Tiger shark) 和 紅肉丫髻鮫 ( Scalloped hammerhead ) 作為測試目標。這兩種鯊魚的生產熱點和育幼地位於美國東岸沿海附近,如果 BAT 得到的結果與過去紀錄到的生產地點相符的話,基本上就可以確認 BAT 數據的有效性了。
作者分別在 2019 年的12月和 2022 年的三月,捕捉到懷孕的鼬鯊媽媽和丫髻鮫媽媽。透過超音波確認子宮內的胚鯊體型、大致估算他們的預產期後,便為他們打上衛星追蹤器與植入 BAT,記錄他們接下來的移動路徑。
A: 子宮內的鼬鯊寶寶
B: 子宮內的丫髻鮫寶寶
(我個人是看不太出來啦 XD)
在分別等待了半年與一個半月後,研究團隊成功收到兩隻母鯊體內的 BAT 釋放訊號,且一如預期的是在兩種鯊魚各自的繁殖地熱點海域ヽ(●´∀`●)ノ。
再結合當初評估的幼鯊預產期,基本上可以確定 BAT 確實是在母鯊生產後一同被排出體外,而不是因為母鯊身體排斥或是其他非預期因素導致的排出。
A: 兩種鯊魚的活動水域範圍 (上匡: 丫髻鮫, 下匡: 鼬鯊)
B: 鼬鯊的捕獲地點 (箭頭處) 與 BAT 訊號地點 (黃星處)
B: 丫髻鮫的捕獲地點 (箭頭處) 與 BAT 訊號地點 (黃星處)
紅點為衛星訊號紀錄的移動標記
基本上這次的實驗可說是大成功!未來有了 BAT 的幫助,生物學家就能有效的追蹤母鯊的生育地點,配合這些資料來精準的進行海洋保育管理,如在鯊魚的生產熱點進行禁捕、禁航等措施。
這對於 K-selection 的鯊魚們來說,無疑可以大大的提升子代的生存機率,挽救鯊鯊們岌岌可危的族群數量。
另外我個人也很期待關於 大白鯊 繁殖的研究,過去的研究推測他們會在太平洋深海處進行生產、小鯊們也會在深海中發育成長,但鮮少有目擊紀錄證實這些推測,直至今日仍是未解之謎。
如果有 BAT 的話,或許真的有機會一窺大白鯊神秘的生活史也說不定!
( 不過前提是有辦法找到懷孕的母大白鯊,而且還要成功植入 BAT 進去,光用想像的就知道是個大挑戰 ( ºωº ) )
參考資料: