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海象

海象(学名:Odobenus rosmarus),海象科现生唯一物种。体型巨大而笨重,身体圆润,颈部粗大,头部相对较小,皮肤厚而粗糙。海象长有长而明显的上犬齿,形成獠牙,且终生生长。雄性雌性身长更长,体重更重。雄性体重1200~1500千克,平均体长320厘米;雌性体重600~850千克,平均体长270厘米。海象在温暖干燥处皮肤多为黄褐色与红褐色,刚离开冷水时皮肤为淡淡的灰色。

海象在北极与亚北极区几乎呈环状不连续分布,多栖息于浅海地区,也经常在沙滩、岩石海岸或浮冰等地休息与换毛。海象在2016年《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中被评估为易危(VU)物种。海象也于1975年被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录Ⅲ。

分类和演化

分类

海象属于食肉目(Carnivora),是鳍脚超科(Enaliarctidae)中海象科(Odobenidae)的唯一物种,1758年由瑞典生物学家卡尔?冯?林奈(Linnaeus)命名。根据形态特征和线粒体基因组的差异,已确认有两个海象亚种,即分布于太平洋北部海域以及西伯利亚地区北部拉普捷夫海的太平洋海象(Odobenus rosmarus divergens Illiger,1815)和分布于大西洋北部海域的大西洋海象(Odobenus rosmarus rosmarus Linnaeus,1758)。而另一个潜在亚种拉普捷夫海象(Odobenus rosmarus laptevi Chapski,1940)仍存疑。在拉普捷夫海发现的海象很有可能位于太平洋海象种群分布区的最西端。

演化和系统发育

海象科的化石记录十分丰富,有至少15个属20个化石物种已被描述。化石海象科物种与现存海象很不同,其形态和体型非常多样,反映出其饮食生态位和栖息环境的多样性。在中新世中期(约1500~1000万年前)的北太平洋地区已经有该类群演化的痕迹,这里也是它们生存与演化的主要场所。对海象科进行的系统发育分析认为,海象为单源类群,并确定了海象科的三个主要类群:包括拟海象亚科(Imagotariine)、杜希纳海象亚科(Dusignathinae)和海象亚科(Odobeninae)。拟海象亚科的特点是犬齿不大,前臼齿狭窄,多根,有磨齿的趋势。这种适应性特征表明拟海象亚科成员保留了早期鳍足类的食鱼习性,而不是演化为像现代海象那样专门捕食底栖软体动物门。杜希纳海象亚科和海象亚科成员分化于中新世晚期。杜希纳海象亚科仍然只分布于北太平洋地区,但海象亚科成员却经历了辐射演化过程,并通过当时的中美海峡从北太平洋扩散到北大西洋。杜希纳海象亚科和海象亚科成员都长有长牙,而杜希纳海象亚科的杜希纳海象属(Dusignathus)和嵌齿海象属(Gomphotaria)都有延长的上犬齿和下犬齿。现代海象属(Odobenus)成员的化石遗迹可以追溯到上新世早期的比利时,这个类群大约在60万年前出现在太平洋地区。

形态特征

海象是体型仅次于雄性象海豹的鳍脚类动物,体型大而笨重,身体粗大浑圆,在前肢与躯干连接处测量的腰围基本等于体长,雄性比雌性更大更重。雄性体重1200~1500千克,平均体长320厘米;雌性体重600~850千克,平均体长270厘米。

耳廓退化,有两对附肢,形状像鱼鳍,称为前鳍肢与后鳍肢。海象皮肤厚实粗糙(有2~4厘米厚),且有大量的褶皱与折痕,年长的雄性海象的颈部和胸部经常生有肿块或结节,看起来像疣状物。成年的海象有短而粗的皮毛,但在身体某些部位没有,随着年龄的增长而变得稀疏,雄性的皮毛比雌性更明显。海象的皮肤刚离开冷水时由于流向皮肤的血液减少会呈现为灰色,温暖干燥时由于血液扩展而变为黄褐色与红褐色。

海象的颈部、胸部和肩部巨大,身体向尾部方向逐渐变细。头部,尤其是嘴部非常宽,嘴的末端扁平,有肉垫,生有几百根短而硬的白色触须。充满血丝的眼睛小而突出,而且间隔很远,双目视觉范围有限,眼睛可以伸出或缩回。

海象的牙齿由牙本质构成,上面覆盖着一层薄薄的胶质。海象的獠牙可与其他哺乳动物的牙区分开来,因为其中央有球状的牙本质。上犬齿非常大,形成巨大的獠牙。雄性獠牙比雌性长而厚(长度可达1米,重量可达5千克),也更直更向两边分叉。牙齿终生生长,但其生长会与牙齿磨损相抵消。

海象前脚掌较短,呈方形,有较长的第一趾,每个脚趾有较小的爪子。后脚有较长的第一和第五趾,脚趾之间有可扩展的网状结构。尾巴包裹在一个皮蹼中。

海象头骨非常厚且强壮,这是为了适应破冰制造呼吸孔而演化出来的。成年海象的头骨前部比其他鳍足类要更高更宽,以适应巨大的獠牙。雄性海象有一个巨大的阴茎骨,长度可达63厘米,其阴茎骨在哺乳动物中无论是相对尺寸还是绝对尺寸都是最大的。

分布栖息

分布范围

海象在北极圈和亚北极地区呈现环状不连续的分布,大多分布在相对较浅的大陆架区域。太平洋海象主要分布在白令海到布里斯托尔湾和堪察加半岛以南,以及楚科奇海,尽管在夏季它可能进入波弗特海和东西伯利亚海,春天随着冰层的消退和漂移向北移动。大西洋海象分布在大西洋北极区的西部和东部。大西洋海象在其分布范围内存在大概8个明确的亚种群,格陵兰岛以西有5个,以东有3个。

栖息环境

海象有一个较为狭窄的生态位。它们依赖大面积有能支持大量双壳动物群落生存的浅水区,以及有丰富的觅食区的开阔水域(特别是在冬季,当进入觅食区受到冰盖的限制时),有离觅食区相当近的休息区(海冰或陆地)。在夏季,雄性海象偏好在孤立的小岛和沿海角的海滩来休息和蜕皮。而雌性海象则倾向于留在冰群中。

生活习性

觅食行为

由于海象在水深较浅的沿海地区觅食,主要依赖生活于大陆架的无脊椎动物,所以海象通常只进行深度相对较浅的短距离潜水活动,潜水深度通常不超过80~100米。海象的觅食活动一般持续几小时到几天;在太平洋地区,海象活动的时间与距离都比较短。海象的主要猎物是双壳软体动物门,它们用敏感的胡须在软质底层上或在软质底层中搜索猎物。除了丽文蛤之外,它们的猎物还包括蠕虫、蜗牛软壳蟹、虾、海参、鲔鱼,甚至是运动缓慢的鱼类。有时也会捕食体重超过200公斤的髯海豹。在捕食瓣鳃纲腹足类动物软体动物中,海象不会食用其外壳,而只会取食肉质部分。而对于螃蟹,海象通常只会在其软壳阶段捕食。海象偶尔也有食用鲸目遗骸的情况,一般被吃掉的部位为皮肤与脂肪。

社会行为

海象是相当社会化的动物,并且可能是最擅长群居的鳍足类。它们在陆地上或冰面上通常形成紧密的群体(可能为了保存热量),群体规模从几只到数千只不等。在陆地上,它们通常处于深度睡眠状态,很难被唤醒。它们经常倒卧在地上,以减少对肺部的压力。在这种姿势下,它们的獠牙朝上并且可以伸展脖子,多余的耳垢可以从它们的耳朵里排出。在海上海象也通常成群结队地活动。除繁殖季节外,海象有明显的性别隔离,雄性经常在远离雌性和幼年海象的地方活动。

海象的体型大小与獠牙长度在建立群体等级制度方面起到重要作用。海象的獠牙用于展示,同时也用来与同类打斗,也是用来对付北极熊虎鲸的防御武器。海象的獠牙还能辅助海象在浮冰和海岸上行动,并有助于扩大和保持冰面上的呼吸孔。陆地上,海象在其群体中会使用几种声音信号交流;而在水下,成年雄性海象的气囊会发出铃铛般的声音。海象有发达的面部肌肉,可以做出多种面部表情,能在近短距离交流中起作用。

生长繁殖

雌性海象一般在7岁左右开始排卵(但有些个体在5岁就开始排卵),通常在9岁时首次分娩。雄性在7至10岁之间性成熟,在15岁时,身体发育成熟,社交能力充分发展,能够进行交配。海象的年龄可以达到30至40岁。成年雄性和雌性海象在交配季节(1-4月)聚集在一起,且为一夫多妻制,每群20~50只雌性海象与幼崽都有1只到多只雄性海象跟随。成年雄性海象在水中激烈地打斗,以争夺与雌性海象的交配权。在求偶期,雄性海象会在水下发出一连串的声音,用来吸引雌性海象,同时警告其他雄性。

雌性海象孕期为15个月。幼年海象在4~6月出生,体重约60千克,体长约120厘米,被毛为灰色。幼年海象刚出生即可游泳,有时也会在母亲背上待一段时间。雌性海象通常在生产时会远离其他海象,产后不久会加入一个“托儿所群体”,这个群体通常由雌性海象与新生幼崽组成。幼崽通常在出生第二年开始逐渐断奶,并开始觅食。雌性海象一般照顾喂养幼崽约2年。大多数幼崽在3岁前断奶,这时幼年雄性海象往往加入成年雄海象群体。

雌性海象对幼崽的密切照顾以及低捕食率使得海象幼崽的自然死亡率很低。海象的繁殖效率通常低于其他鳍足类

种间关系

海象仅有的天敌为虎鲸北极熊,但海象构不成其食谱的主要猎物,捕食的主要目标也是年幼或受伤虚弱的海象,即使它们确实有能力捕食健康的成年海象。捕获一只海象对于这两种捕食者来说有很大收益。在北极熊与虎鲸捕食海象过程中,也会出现其被海象刺伤或杀死的情况,但极为罕见。

物种保护

种群现状

2016年,IUCN鳍脚类专家组对海象的两个亚种的种群数量与种群趋势的评估中,大西洋海象种群数量可能多于2.5万只,一些亚种群在增加,但总体种群趋势不明;太平洋海象种群数量可能多于20万只,但种群趋势不明。海象的整体种群数量可能多于22.5万只,但种群趋势不明。

致危因素

北极地区的原住民一直在狩猎海象来获取食物、皮毛、海象牙和骨头。海象仍然是阿拉斯加州沿海地区原住民的重要生存资源。在过去的200年里,人类的捕捞对太平洋海象种群产生了重大影响,海象因偶发的商业捕猎而严重减少。海象受到渔业威胁较少,但拖网渔业可能会影响海象重要的底栖食物资源。陆地上越来越多的大群海象活动造成的拥挤事件也会威胁海象的生命。工业发展造成的沉积物会导致它们的猎物数量退化,石油污染会对构成它们大部分食物的滤食性丽文蛤产生负面影响。工业发展、海洋污染物扩散、人类干扰以及全球变暖和北冰洋冰持续减少,都有可能对海象种群造成重大影响。

保护措施

大西洋海象在挪威俄罗斯受到保护,不被狩猎。在加拿大和格陵兰岛,自给性狩猎受到配额的管制。此外,在格陵兰岛,雌性海象被禁止狩猎。《海洋哺乳动物保护法》(MMPA)被用来控制商业捕鱼、石油和天然气开发以及其他人类活动所造成的影响,有利于保护海象的栖息地以及猎物。

保护级别

海象在2016年《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中被评估为易危(VU)物种。1975年海象被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录Ⅲ。

海狮科、海象科与海豹科的区别

在形态特征方面,海狮有明显的外耳,而海豹和海象没有明显外耳,但雌雄海象都有一对很长的犬齿。此外,海狮的皮毛比海豹要厚,海狮有较长的护毛与浓密的绒毛,皮毛可以很好地隔绝水和空气。海狮的皮下脂肪一般比海豹要少,海象的躯体表面光滑无毛。

在陆地运动模式方面,海狮的鳍状肢可以弯曲,在陆地上四肢可以将身体撑离地面,主要靠前鳍状肢发力,陆地行动比海豹和海象要灵活。海豹的鳍状肢无法支撑身体离开地面,它们以鳍状肢作为辅助,通过蠕动的方式前行。

海象的鳍状肢形态接近海豹,呈三角形,它们的后鳍状肢可以向前弯曲,这点又类似于海狮。早在16世纪,瑞典地理学家、作家马格努斯就描述过这样一个场景,他写道:"海象靠它的牙齿,攀到岩石顶端,然后又回到海里。"海象可以依靠长牙和鳍状肢来到没在水中的浮冰边,然后用长牙钩住冰缘,紧缩颈部肌肉,以便使一只鳍状肢攀到冰上。海象把全身重量都集中到长牙上后,全身向前猛冲,最后用鳍状肢蹒跚地在冰上爬行。

与人类的关系

第一批人工饲养的海象是在丹麦德国。后来,荷兰、美国和俄罗斯的动物园也开始饲养这一物种。圈养的海象经常摄入它们无法消化的异物,有的海象甚至会因为吃了太多秋天掉在水池里的枯叶而死亡。池底和池壁也会使海象的獠牙磨损,严重时可导致獠牙根部感染。如果饲养照顾得当,海象是友好且容易训练的。它们可以为公众表演,也可以在心理物理学研究项目中表演。有时雄性海象在达到成熟期后会变得难以应对。海象在适宜的圈养条件下可以保持良好的健康状况,以人投喂的整条鱼为食,它们不需要咀嚼就能吞下。

参考资料

Odobenus rosmarus (Linnaeus, 1758).COL.2024-08-26

..2022-12-28

形态各异的哺乳动物.中国科学院科普云平台.2023-08-23