大海牛
儒艮科无齿海牛属的一种动物
大海牛(拉丁学名:Hydrodamalis gigas)为儒艮科无齿海牛属的一种动物,别名巨儒艮、斯特拉大海牛、无齿海牛,是全新世最大的哺乳纲之一(仅次于鲸目)。其历史分布范围为北太平洋白令海附近的浅水寒冷水域,以及美国、日本、墨西哥等地。大海牛皮下脂肪层厚,耐寒,主要以藻类为食,是一种高度社会化的动物。
大海牛最显著的外形特征就是其巨大的身躯,其身长约7.5米,体重4500-5900千克,可长到10.7米长。体形为纺锤形,体表呈棕黑色。其牙齿完全退化,代替了退化的牙齿功能的是上唇上长有大量交错的白色鬃毛。
大海牛的鲜肉可食用,脂肪可用于烹和制作灯油,皮肤可制成皮革,也可作船只的保护层。1741年,德国动物学家乔治·斯特拉在白令海峡首次发现了大海牛,但当时其群体规模已经很小,分布地区非常有限,数量仅余1000-2000头。在这之后不久,白令海地区涌入许多猎人,这些人大量捕杀大海牛,导致该物种于1768年灭绝。从1986年开始,大海牛就一直被《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》列为灭绝动物。
历史
命名来源
现存的海牛(Trichechu)大都生活在温暖的水域,但在1768年前还存在生活在冷水区域的海牛,因为体型庞大而得名大海牛。1741年,德国动物学家乔治·斯特拉(Georg Wilhelm Steller)在白令海峡发现了大海牛,因此其又名斯特拉大海牛,英文名为“Steller’s Sea Cow”。德国动物学家奥利弗·旺(Oliver Whang)在《纽约时报(New York Times)》中正式描述了大海牛,并将其学名定为“Hydrodamalis gigas”。
发现历史
1741年,斯特拉所在的俄国探险队在探索白令海峡时,陷入了绝境,船只损毁,所有人都被困在俄罗斯和阿拉斯加州之间的一座无人小岛上,缺食少水、坏血病横行,船员接连倒下。虽然岛上有海獭海狮等生物,但食物供应一直不太稳定,直到大海牛的出现。
当时,斯特拉正在海岸边捡拾柴火,偶然发现浅滩上有巨大的黑影缓慢移动,时而露出水面呼吸。他很快断定这是一种体型庞大的海牛。根据斯特拉的描述,大海牛如同温柔的巨人,以巨型海藻为食,对人类没有丝毫畏惧。第一次捕食大海牛时,斯特拉和船员们试图钩住大海牛,再把它拖上岸,但它的皮太厚且力量很大,因此第一次捕捉以失败告终。
一个月之后,船员们带着锋利的鱼叉再一次向大海牛发起攻势,这一次鱼叉刺穿了大海牛的皮肤,限制了大海牛的行动,船员们成功捕捉了大海牛。猎杀一头大海牛,几乎可以保证所有船员一个月的口粮。大海牛的肉不仅量大,口感也很不错,其脂肪可被制成油脂保存,或者用作灯油,皮可作为新船的防护层。在大海牛的帮助下,斯特拉的船队撑过了苦寒的被困之冬。到了第二年8月,探险队驾驶着新造的船离开了白令岛
灭绝历史
后来,斯特拉带着大海牛的相关记录回到欧洲,结果引来了毛皮猎人,他们捕获海獭、海豹等获取皮毛,同时杀死大海牛作为食物。且人们发现,当一只大海牛被鱼叉刺中时,其他大海牛会聚集成群,试图施以援助,这招致了更大规模的集体屠杀。1768年,在斯特拉发现大海牛的27年后,最后一头大海牛被人类杀死,该物种就此灭绝。
形态特征
体形
大海牛最显著的外形特征就是其巨大的身躯,根据斯特拉的记录,大海牛身长约7.5米,体重4500-5900千克,可长到10.7米长,一只成年的大海牛身长可达8-9米,体重可达8-10吨。大海牛的体形为纺锤形,体表呈棕黑色,一些老年个体还会有白色的斑纹。
外部特征
大海牛头部和颈部短小,与身体其他部分的界限较弱,其没有明显的脖子,耳廓缺失,鼻孔成对并位于鼻尖附近,眼睛很小,眼睛后面有一对耳孔。大海牛具有马蹄形的大嘴巴,上嘴唇很厚,牙齿完全退化,代替了退化的牙齿功能的是上唇上长有大量交错的白色鬃毛,鬃毛长约3.8厘米,且坚硬厚实。
大海牛的前肢粗壮但短钝,呈桨状,前肢末端仅有腕骨与掌骨,趾骨退化至几乎完全消失;身体前粗后细,后面长着像鲸一样的大尾巴,尾巴水平生长,左右对称,中间有一个裂缝;其胸前两侧长有一对呈椭圆形的扁鳍肢,但腹部和侧面看起来是圆形和肿胀的,正常情况下其背部会略微凸起。大海牛的皮肤非常厚,表现为黑色、树皮状。
内部结构
大海牛拥有巨大的消化器官,一只成年的大海牛胃部长约1.8米,宽约1.5米,其肠道长度达到了151米,超过体长的20倍。
分布栖息
大海牛首次被人类发现时,其分布范围大致位于北太平洋白令海附近的水域,栖息环境多为藻类丰富的寒冷水域中,活动区域以浅海、沿海为主。且在世界其他地方并没有发现其活动的迹象,因此人们认为大海牛的分布就局限在这个群岛附近的浅海区域。后来,科学家在阿留申群岛阿姆奇特卡岛更新世地层中发现了大海牛的化石标本,这是首次证实在白令海峡以外的地方有大海牛分布。此后,人们又陆续在美国加州的蒙特利湾、日本本州岛墨西哥等多地发现了更多的大海牛化石。这表明,大海牛在历史上的分布范围很广,且种群规模很大。
生活习性
适应性
大海牛比现存的所有海牛目动物都要大得多,这使得大海牛成为了全新世最大的哺乳动物之一(仅次于鲸目)。从进化上说,大海牛如此庞大的身躯是其对北太平洋的寒冷海域的一种适应。因为动物体型越大,其体表面积与体重的比值就会越低。对于恒温动物来说,较大的体重和较小的体表面积有利于其体内热量的保存和体温的恒定。
为了适应严酷的生活环境,大海牛的皮肤发生了适应性进化。一方面,为了在寒冷的海水中保持体温,它们进化出了厚达8-10厘米的皮下脂肪层。另一方面,为了在巨藻林中游荡摄食而不被没有沉积物覆盖的尖锐岩石和冬天的海冰戳伤皮肤,它们进化出了厚达2.5厘米的表皮。同时,厚厚的表皮还有助于其通常不没入海水的背脊部皮肤不至于脱水干燥
食性
大海牛是专性植食的哺乳动物,一生只会进食植物,不会捕食其他动物。相比于高蛋白质含量、高热值的动物性食物来说,各种植物都是营养和热量含量很低的食物,因此植食性动物花费在进食上的时间都要比肉食性动物长得多。大海牛一天中的大部分时间都会在水下的藻林中埋头进食,每隔4-5分钟会换气一次,其具体食用的藻类尚无明确的研究。
据斯特拉的描述,褐藻纲红藻似乎是大海牛的主要食物,海草是其饮食的次要选择。这主要是因为寒冷海域的海草产量不像藻类那么多,无法支撑庞大的大海牛种群;并且大海牛通常是漂浮在海面上的,因此它们的嘴巴很多时候无法够到那些生长在海床上、且比藻林要短小很多的海草床。大海牛非常挑食,通常只选择藻类最柔软的部位食用,而将口感不佳的老叶和茎堆积到一旁。在白令岛的寒冷冬天,斯特勒观察到大海牛会显著变瘦,这可能是因为藻类在冬季水温过低时会停止生长,这段时间大海牛们也会停止摄食。
活动特点
大海牛的脖子比其他海牛更加灵活,这有助于其在更广阔的区域内进食。其没有牙齿,主要通过上唇上大量交错的白色鬃毛来进食,且在进食时大海牛唇部的活动会更加频繁。英国动物学家多名(Domning)据此推测大海牛可能只是撕碎藻类并吞下它们,并没有经过咀嚼,斯特拉对大海牛的肠道长度的研究也验证了这一推测。
英国动物学家多名通过研究发现大海牛几乎所有的骨骼在肌肉连接处都发生了变化,与海牛相比,大海牛的胸腔似乎更窄、更深,这使得其四肢更接近身体中部,前后活动范围更广。斯特拉也曾描述过大海牛在沙滩上觅食时,其动作仿佛哺乳纲在“行走”一般。
斯特拉认为大海牛骨骼、横膈膜和肺部发生了特化,这使得其在海中活动时可自由增加浮力,减少寄生昆虫进入身体的几率、游泳时的阻力和身体热量的损失,同时也保证了大海牛能进入较浅的水域觅食和逃避捕食者。斯特拉在解剖大海牛标本时,发现其肠道中存在白色的寄生蠕虫,有人认为这些寄生虫可能是蛔虫病线虫,但由于缺乏具体的寄生虫标本,无法进行明确的鉴定。
社群行为
在斯特拉的描述中,大海牛是高度社会化的生物。他在其考察报告中记述的几个实例很好地佐证了这个观点:①大海牛都以小的家庭为单位生活在一起,并且其表现出了明显的帮助受伤个体的行为。②当猎人们试图捕猎一条雌性大海牛时,整个群体袭击了狩猎的小船试图营救它,甚至在其被捉住且死亡以后,其雄性配偶还不会离去,而是跟随着尸体上岸并伴随2天之久。③大海牛具有明显的亲代抚育行为,在大海牛种群进食时,幼崽会被集中看护,以防止被鲨鱼和鲸目等大型捕食者所伤害。
天敌
人类是唯一已知的大海牛捕食者,由于大海牛体形巨大,很少有动物可以捕食他们,科学家认为理论上只有虎鲸(Orcinus orca)、鲨鱼(Shark)才能击倒大海牛。但大海牛在海中活动时可自由增加浮力,虎鲸很难将其拖到水下,且大海牛常在巨藻林间活动,这会妨碍大型鲨鱼的捕食。
生长繁殖
关于大海牛的繁殖交配,人类所知甚少。斯特拉通过观察大海牛群体,发现其可能为一夫一妻制,这意味着其一生只会与一个伴侣交配并抚养幼崽。由于雌性大海牛只有一组乳腺,因此每次分娩只会产下一头幼崽,其多在早春时交配,怀孕期在12个月以上,终年可生产,但秋天是其分娩的高峰期。
物种灭绝
种群数量
1741年,俄罗斯探险队在白令海峡上发现了大海牛种群,当时其群体规模已经很小,分布地区非常有限,数量仅余1000-2000头。在人类发现大海牛后不久,白令海地区涌入许多猎人,这些人的目标是捕杀生存于当地的海獭与北方海狗以获取毛皮,而为了补给需求造成了大海牛的悲剧,1768年大海牛正式宣告灭绝。2006年,美国动物学家特维(Turvey)和里斯利(Risley)提出了大海牛的灭绝动态初步数学模型,模型结果显示白令岛上大海牛的初始数量肯定高于1500只,这才能保证该物种存活到1768年。
灭绝原因
由于人类的捕杀与栖息地的破坏,大海牛在短短27年后的1768年就宣告灭绝。由于大海牛在历史上分布广泛,化石记录众多,而且是近代灭绝的体型最大的哺乳动物,因此人类对于大海牛的灭绝原因开展了长期研究。造成白令海峡大海牛灭绝的直接原因是人类的捕杀,大海牛在面对时人类毫不恐惧,且在摄食时其头部没入水下,背部又漂浮于水面以上,因此猎人们很容易靠近和捕捉。
后来的研究发现,大海牛灭绝的深层原因其实很复杂。最初,北太平洋沿岸的土著人和前工业化时代的猎人们发现海獭的皮毛非常有价值,因而使用各种手段大量捕杀海以获取其毛皮,海獭种群的持续下降和最终崩溃导致了作为海獭主要食物的海胆种群数目的迅速增加,作为海胆食物的浅海藻类因此急剧消失。浅海藻类空出的生态位由此被深海巨藻所占据,但这些深海巨藻能够分泌很多防御性化学物质,因此大海牛无法以其为食,这一过程的最终结果是曾经广泛分布的大海牛种群因为缺乏食物而灭绝。科曼多尔群岛白令岛是大海牛的最后庇护所,但是这里的大海牛也在人类捕猎和食物匮乏两个因素的共同作用下而迅速减少,并最终从地球上彻底灭绝。2015年,美国动物学家伊斯特(Estes)提出了大海牛的种群模型,他认为即使没有人类的过度捕杀,大海牛也有可能灭绝。
灭绝影响
加利福尼亚州阿拉斯加州东南部,海底中长有巨藻林。这些巨藻林成为了数千种动物的食物和栖息地,且有助于减少海洋酸化的水氧化作用,保护海岸线免受海浪和风暴潮的影响。科学家们通过研究发现,大海牛可通过觅食促进巨藻林生长,数学建模也表明大海牛可帮助巨藻获得更强大的防御能力。但随着大海牛的灭绝和海洋热浪的侵袭,巨藻林的生长繁殖受到严重威胁,同时也对整个生态系统也造成了影响。
等级
从1986年开始,大海牛就一直被《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》列为灭绝动物。
保护行为
1755年11月27日,俄罗斯科曼多尔斯基群岛的前哨基地总部正式执行命令,禁止捕猎大海牛,但此时大海牛种群已经相当少了。
用途
大海牛可食用,其肉头肥厚,口感甚佳,味道和质地与牛肉相似,深受探险队员的欢迎。大海牛的脂肪可用于烹饪,口感与荷兰奶油类似,其脂肪也可制成灯油。大海牛可产奶,其牛奶可直接食用或制成黄油,其皮肤厚而坚韧,可制成皮革用于制作鞋子、腰带,也可作船只的保护层。
相关新闻
2003年8月,北海道札幌的一位居民发现了大海牛肋骨化石,化石长约50厘米。从化石推断,这头大海牛体长约6米到7米。2006年,日本岛根大学研究人员通过放射线绝对年代测定法,最终认定这头大海牛大约生活在850万至790万年前。日本北海道教育大学古生物学名誉教授木村方一认为,在800万年前大海牛就在北太平洋西侧的北海道地区开始进化了。
延伸文化
多部文学作品均有关于大海牛的描写。在印度小说家约瑟夫·吉卜林的短篇小说《白海豹》中,大海牛为主人公提供了一个躲避猎人的避难所。在法国科幻小说家儒勒·凡尔纳的著作《海底两万里》中,鹦鹉螺号核潜艇上的旅行者在旅途中遇到了各种各样的海妖,其中就包括一只雌性大海牛。现代俄罗斯诗人安德烈·布朗尼科夫在其诗集《Species Evanescens》中,将大海牛的命运与其发现者乔治·斯特拉的命运联系在一起,描述了斯特拉的个性和在白令海峡发现大海牛的情况。
目录
概述
历史
命名来源
发现历史
灭绝历史
形态特征
体形
外部特征
内部结构
分布栖息
生活习性
适应性
食性
活动特点
社群行为
天敌
生长繁殖
物种灭绝
种群数量
灭绝原因
灭绝影响
等级
保护行为
用途
相关新闻
延伸文化
参考资料