海牛目

哺乳纲下的一个目

海牛目

海牛目(Sirenia)是哺乳纲下的一个目,其在坊间流传有“美人鱼”的称号。[0][11]截至2023年,综合分类信息系统(ITIS)收录该目下共有2科3属4种(其中无齿海牛属已灭绝)。[0]海牛是唯一的植食性水生哺乳动物类群。[12]海牛分布在北美洲、南美洲、亚洲、非洲和大洋洲的热带河流或近岸浅海中。[8][9][2]海牛为雌雄异体的胎生哺乳动物。[7]成年海牛体长约2~4米,体重200~1500千克,雌雄体型差距较大。[6][7]体粗大,呈鲸形或纺锤形,无背鳍,无鳞,体表几乎无毛,皮肤厚而多褶皱。其体色主要为深灰色或橄榄绿色,通常取决于其体表共生的动物或藻类。[10][13][14]

海牛目(Sirenia)是哺乳纲下的一个目,其在坊间流传有“美人鱼”的称号。[1][12]截至2023年,综合分类信息系统(ITIS)收录该目下共有2科3属4种(其中无齿海牛属已灭绝)。[1]海牛是唯一的植食性水生哺乳动物类群。[13]海牛分布在北美洲南美洲亚洲、非洲和大洋洲热带河流或近岸浅海中。[9][10][3]海牛为雌雄异体的胎生哺乳动物。[8]

成年海牛体长约2~4米,体重200~1500千克,雌雄体型差距较大。[7][8]体粗大,呈鲸形或纺锤形,无背鳍,无鳞,体表几乎无毛,皮肤厚而多褶皱。其体色主要为深灰色或橄榄绿色,通常取决于其体表共生的动物或藻类。[11][14][15]

2021年,海牛目儒艮科的儒艮(Dugong Dugon)野外种群被中国《国家重点保护野生动物名录》列为国家一级保护野生动物;[4]2023年,该目下4种均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)》附录Ⅰ。[5]截至2023年,现存4种海牛均被收录于《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》,等级均为易危(VU);[3]海牛对海床上植物生长起到良好限制作用,可有效减少植物扩散,[11][8]人类借由减少水生植物达到治理蚊子的效果。[8]因其庞大的体型也为一些体表共生生物或体内寄生生物等提供食物及庇护所。[8]

分类

截至2023年,综合分类信息系统(ITIS)收录该目下共有2科3属4种(其中无齿海牛属已灭绝),2个科分别为海牛科(Trichechidae)与儒艮科(Dugongidae)。[1]

-中文名称学 名所 属1儒艮[3]Dugong Dugon[1][3]儒艮科儒艮属[1]2西非海牛(非洲海牛)[3]Trichechus senegalensis[1][3]海牛科海牛属[1]3西印度海牛(北美海牛)[3]Trichechus manatus[1][3]海牛科海牛属[1]4亚马逊海牛(南美海牛)[3]Trichechus inunguis[1][3]海牛科海牛属[1]

起源演化

现存的海牛化石最早可追溯至中始新世初期,大约4800万年前,此时的海牛还保有四足动物的特征;[16]而在古新世晚期,Pan-Sirenia(海牛的祖先)出现在北非地区;在始新世晚期,一些海牛迁徙到了北欧地区并逐渐扩散至大西洋其他海区;距今大约3390万年前,儒艮科和海牛科发生了分化;中新世早期(约2120万年前),儒艮亚科(Dugonginae)和巨儒艮亚科(Hydrodamalinae)在今弗罗里达地区分离,并向西扩散;中新世晚期(约1220万年前),儒艮亚科内产生了分化;同一时期内,西非海牛(Trichechus senegalensis)自海牛科中独立出来(约650万年前);随后在上新世更新世(约130万年前),西印度海牛(Trichechus manatus)与亚马逊海牛(Trichechus inunguis)发生分离。[9][17]

已发现的海牛骨骼化石
已发现的海牛骨骼化石

形态特征

成年海牛体长大约为2~4米,体重为200~1500千克,雌雄体型差距较大。[7][8]体粗大,呈鲸形或纺锤形,无背鳍,无鳞片,胚胎期有毛,初生的幼兽尚有稀疏的短毛,至成体则躯干基本无毛(除唇边外),皮肤厚而多褶皱。[6][7]

海牛的体色主要为深灰色或橄榄绿色,[13][11][14]从背部到腹部逐渐变浅,其体色主要取决于体表共生生物。[15]

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海牛的形态特征
儒艮形态
儒艮形态

头部

海牛头部较短,厚唇;无耳壳;眼细小,瞬膜发达;呼吸孔位于头部,目内两科头部有所差异:海牛科吻端呈截形,呼吸孔位于吻的顶端,口内无功能性门齿;儒艮科吻端钝、扁平,口周偶生刚毛,呼吸孔位于头部背面近前端,较海牛科靠后,雄性门齿外露,雌性较少见外露门齿。[6][7][11]

躯干

海牛体肥圆,无明显颈部;[7]前肢特化为桨状,以适应游泳生活,鳍肢较短,儒艮科鳍肢前端无指甲,海牛科中两种具指甲且鳍肢可在胸前搭合;乳头一对,胸位;后肢退化消失。[6][11][14]对该目中儒艮的研究显示其胃部较大,消化道特长。[13]

有指甲的西非海牛
有指甲的西非海牛

尾部

海牛尾水平展开,儒艮尾后缘凹入呈新月形,海牛科尾呈匙形,上下摆动尾部是海牛在水中前进的主要动力来源。[6][14]

分布范围

海牛分布在北美洲南美洲亚洲、非洲和大洋洲热带河流或近岸浅海中。[9][10][3]

海牛目在世界范围内的分布(棕色部分)
海牛目在世界范围内的分布(棕色部分)
海牛目在世界范围内的分布(棕色部分)
海牛目在世界范围内的分布(棕色部分)

栖息环境

海牛的栖息环境主要是较温暖的浅海或近岸地区,特别是沙泥底质多海藻、多水草的区域。[9]

浅水中的亚马逊海牛
浅水中的亚马逊海牛

觅食行为

海牛是严格的植食性动物,一般以海底生长的海藻水草等多汁植物为食,海牛科物种摄取的食物会包括延伸至水面或水中的陆地植物,而儒艮则是严格的底栖植物食性;海牛口唇肥大,用以抓取水草,鳍状肢也被用作在水底的辅助前进动力来源;食量较大,成年儒艮每天水草摄取量可达40~50千克[11][8]

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海牛进食视频
进食中的儒艮
进食中的儒艮

集群行为

海牛常常集合成小群体共同觅食,新生的小海牛也会跟随母兽一段时间,这种集群行为极大保证了幼崽的成活率以及全部成员的安全,海牛之间(尤其在母兽与幼兽之间)通常使用声音交流。[11][15]当海牛受到附近的捕食者威胁时,会集体发出尖锐的声音,并表现出情绪激动,若海牛族群数量足够庞大时甚至可能发生集体用头部撞击捕食者的行为。[8]其中西印度海牛的声学系统较复杂,常被用来进行声学系统研究。[18]

潜水行为

海牛以水底的植物为食,故需要较强的潜水能力,例如儒艮(Dugong Dugon)进食时需潜至约5米深的海底,一般每隔2~6分钟换气一次,每次换气仅两秒钟;[7]若当其在水中遭遇低温环境时,海牛通常会选择向水温较高的海域迁移;而若所处水体的温度过高时,海牛则会通过降低体内代谢率的方式减少自身产热,以保证体温恒定。[19]同时,像儒艮这种海牛的骨骼致密而沉重,可抵消潜水觅食时的浮力,也可以有效防止在被鲨鱼等掠食者袭击时骨折导致丧失逃生能力,起到自我保护的作用。[11]

节律行为

海牛通常并没有严格的昼夜节律,但生活在一些地区(如弗罗里达)的海牛会有明显的季节性南北迁徙现象,以应对季节变换带来的温度变化。[8][15]

生长繁殖

海牛是雌雄异体的胎生哺乳动物,雄海牛睾丸生在腹腔中;雌兽具双角子宫,环状胎盘[20]海牛全年可繁殖,但繁殖高峰期随物种不同而有差异:亚马逊海牛和非洲海牛在食物丰富的雨季有更高的出生率;儒艮西印度海牛往往在较温暖的月份的出生率较高。[8]

求偶交配

海牛的繁殖过程首先由一只雌兽的发情引起,一只发情的雌兽会吸引众多的雄兽追逐其游泳,雌兽会在追逐的过程中选择与之交配的雄兽;获得雌性交配许可的雄兽会进行诸如互相拍打等动作,然后雄性与雌性腹面相对开始交配;交配时,在附近的其他雄兽也可能会参与进交配行为中。海牛为“一夫多妻制”生物,故雄性海牛在争夺配偶时会发生较激烈的冲突,通常是在跟随期互相攻击,但在生活澳大利亚鲨鱼湾的儒艮则表现出通过保卫领地来吸引雌性的行为。[8]

相互依偎的海牛
相互依偎的海牛

生产哺乳

海牛的妊娠期为12~14个月,每次产一仔(也有一定概率产双胞胎),每2.5~7年生产一次(幼崽夭折的母兽生产频率会提高),幼崽哺乳期通常为18个月至4年;海牛幼崽出生时通常发育不完全,需要借助母兽托举至水面呼吸。[8]海牛的乳头位置为胸位,哺乳时,母兽以鳍肢怀抱幼崽露出水面侧身进行哺乳,其也因此在坊间流传有“美人鱼”的叫法。[12]

生活史

海牛寿命较长,平均寿命在50~70年不等,成年海牛的死亡原因通常是遭到人类或天敌的捕杀、栖息地的影响或污染物导致的中毒和疾病;海牛幼崽在出生后3~10年达到性成熟。[8]

物种现状

现存四种海牛除西非海牛种群变化趋势未知外,其余三种均呈下降趋势。西印度海牛目前成熟个体数量少于10000头,这一数字预计在约60年的时间内(三代之内)将至少下降10%;生活在澳大利亚昆士兰亚库克敦和布里斯班之间城市海岸中的儒艮在20世纪60年代到90年代之间数量由72000头锐减至约4220头,但现在澳大利亚的儒艮栖息地数量足够,一定程度上减缓了儒艮数量的下降;亚马逊海牛预计将在75年内(三代之内)数量下降30%。[5][21][22][23][24]而巨儒艮(Hydrodamalis gigas,亦称大海牛)于1854年灭绝。[15]

保护级别

2021年,儒艮科的儒艮(Dugong Dugon)野外种群中国《国家重点保护野生动物名录》列为国家一级保护野生动物。[4]

截至2023年,四种海牛全部被收录于《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》,等级均为易危(VU)。[3]

截至2023年,海牛目四种均被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)》附录Ⅰ。[5]

致危因素

潜到水底觅食的海牛经常会与近岸的船只发生碰撞导致伤亡;[25]受人类猎捕、海区污染、滩涂围垦等人类经济发展活动导致的海牛数量下降情况亦不容小觑;[11]水草海床面积的减少也对海牛的栖息环境造成了严重破坏。[6]

巨儒艮的灭绝原因:与现存其他海牛目物种不同的是,巨儒艮通常生活在较寒冷的水域中;[15]此前的人类会将巨儒艮作为日常的食物或航海时的补充食物,对其进行大范围捕捞,导致了其种群数量的急剧下降;同时,对海獭以获取毛皮为目的的捕杀也导致了海-海胆-巨型水草-巨儒艮相关生态链的破坏,多种原因综合的结果导致巨儒艮彻底灭绝。[26]

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海牛的致危因素

保护措施

儒艮受《生物多样性公约》(CBD)、《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)和《野生动物迁徙物种公约》(CMS或《波恩公约》)三项国际保护公约的保护。儒艮也被列入珊瑚三角计划(CTI)目标五(受威胁物种)。此外,《湿地公约》(《拉姆萨尔公约》)也保护了一些重要的儒艮栖息地[21]

美国弗罗里达州于2007年前划定两种类型的保护区以减少北美海牛与船只碰撞造成的伤亡,蓝泉和水晶河流域的巡逻船和观光船也采用了螺旋桨防护装置以减少对海牛的伤害。[22]

2013年非洲海牛被列入《移栖物种公约》附录一,并受分布地区所有国家的法律保护;同年,国际自然保护联盟SSC海牛专家组创建了一个非洲海牛小组,以集中保护该物种;在尼日利亚的一些地区,从事海牛捕猎的人会被当局逮捕;在塞内加尔,水利部、林业部和国家公园采取了沿塞内加尔河和圭耶尔湖的非洲海牛救援和研究活动的方式以减少狩猎活动。[23]

巴西自1967年起,哥伦比亚自1969年起,秘鲁自1973年起,厄瓜多尔自2002年起都设立了相关法规以保护亚马逊海牛的种群数量。[24]

生态价值

海牛巨大的食量对海床上植物的生长起到了良好的限制作用,以儒艮为例,成年儒艮每天对海洋植物的摄入量可达50千克,且儒艮常成群活动,故其可以有效减少植物的扩散。[11][8]

海牛因为庞大的体型也为一些体表共生生物(藤壶)或体内寄生生物(如绦虫)等提供了食物及庇护所。[8]

儒艮和其身上附着的鮣鱼
儒艮和其身上附着的鮣鱼

食用价值

作为海上可捕捞到的新鲜肉类,巨儒艮已被捕杀至灭绝。[27]对于澳大利亚北部的沿海土著居民和托雷斯海峡岛民来说,猎杀儒艮仍然具有相当大的文化意义,而儒艮肉被这些群体认为是价值最高的传统食物之一。[21]

经济价值

新几内亚西非等地区,海牛正在被猎杀,将其肉、皮和皮下脂肪等组织作为食品或商品售卖。然而,海牛在世界上大部分地区受到法律保护,人类利用活的海牛创造其他经济价值,如海草治理,以及借由减少水生植物达到治理蚊子的效果。[8]

参考资料 27

  1. 海牛 — ITIS
  2. sirenian — britannica
  3. Sirenia — iucnredlist
  4. Dugong Dugon — 中国政府网
  5. Dugong Dugon — 濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)
  6. 参考 6
  7. 参考 7
  8. Sirenia — animaldiversity
  9. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9420408/
  10. Sirenia — gbif
  11. 参考 11
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. 参考 14
  15. sirenia-dugongs-sea-cows-and-manatees — encyclopedia
  16. https://www.nature.com/articles/35098072
  17. https://www.nature.com/articles/s41598-021-82390-2
  18. https://pubs.aip.org/asa/jasa/article/147/3/1597/994315/Classification-of-Florida-manatee-Trichechus
  19. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8353161/
  20. 参考 20
  21. Dugong Dugon — iucnredlist
  22. Trichechus manatus — iucnredlist
  23. Trichechus senegalensis — iucnredlist
  24. Trichechus inunguis — iucnredlist
  25. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4822772/
  26. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1502552112?url_ver=Z39.88-2003&rfr_id=ori:rid:crossref.org&rfr_dat=cr_pub%20%200pubmed
  27. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4261872/

注释

  1. 截至2023年
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