真海豹

一只真海豹拖着自己笨重的身躯缓缓地穿过冰面,然后敏捷地跃入海中,这是我们时常能在电视中看到的画面。尽管真海豹在陆地上缺乏灵活性,但它们在海中却身手矫健,游刃有余,能在海中下潜600米,而且能待上1个小时。

尽管海豹科的真海豹在身体上具备了极为精巧的下潜能力,但是它们仍然保留了其陆生祖先中的部分生活习性(其祖先是2500万年前的陆生哺乳动物),它们还要在陆地上或冰面上生产并养育幼崽,陆地生活仍是其生命中不能分割的一部分。

为潜水而生的身体

体型和官能

与有耳海豹不同,真海豹游泳主要是靠强而有力的后鳍肢推动。它们的后鳍肢与骨盆相连,因此“胯部”就降到了踝关节的水平,尾巴也显得不突出了。它们的脚掌又长又宽,趾间有蹼相连,在水中划水的时候非常有用,但是在陆地上的时候却变得毫无用处。它们的前鳍肢与有耳海豹也不相同,在水下前进的时候不能提供强劲的动力,较为短小,只能起到船舵控制方向的作用,有时能帮助爬上陆地或是冰面。北方的真海豹还在脊椎上发展出了更为有力的一排肌肉,而南极的真海豹前鳍肢则更长更灵活。

真海豹的呼吸系统和循环系统能够满足它们的两个目的:在水下待比较长的时间和下潜很深的深度。威德尔海豹就是一个卓越的下潜者,最高记录是能够下潜600米,但与象海豹比起来就相形见绌了。下潜时间最长的纪录是由一只南象海豹创造的,达到了120分钟,而最深的下潜纪录是由一只北象海豹创造的,达到了1500米。

还有许多更深层次的改变使得真海豹能够具有上述下潜的优势,包括影响视力的某些改变。视力是它们在水下确定猎物位置和抓住猎物的一个重要依靠,而鳍足目动物的瞳孔能够根据觅食环境中光线亮度的变化而自动调整。例如北象海豹捕食时下潜比较深,周围光线很弱,因此它们的瞳孔就变大;港海豹主要在浅海里觅食,它们的瞳孔则比较小。

尽管海豹的生理条件允许它们长时间下潜,但是长时间待在海里是要付出身体上的代价的,因此下潜之后它们需要一个比较长的恢复期,甚至恢复期比下潜的时间还要长。图中是一只琴海豹,它正从冰窟里爬上来准备休息。

从解剖学上,可以把现存的18种真海豹(海豹科)分成2个亚科,每个亚科都可以进一步分成3个不同的族。僧海豹亚科,又统称南方海豹,分成的3个不同的族为:僧海豹族,包括热带的夏威夷僧海豹和地中海僧海豹(另外一种加勒比僧海豹被宣布于1996年灭绝);象海豹族,包括北象海豹和南象海豹;南极海豹族,包括食蟹海豹、豹海豹、罗斯海豹和威德尔海豹。海豹亚科,又统称北方海豹,分成的3个不同的族为:髯海豹族,只有一种即髯海豹;冠海豹族,也只有一种即冠海豹;海豹族,包括8种,即贝加尔环斑海豹、里海环斑海豹、灰海豹、港海豹、琴海豹、环斑海豹、斑海豹和环海豹。

尽管现在北半球和南半球高纬度地区冰冷的海水中有大量的真海豹生活着,但它们很可能只起源于温暖的海中,而现在的僧海豹仍然在这种温暖的海洋里生活。在北方海豹(海豹亚科)中,港海豹跑到很南的下加利福尼亚半岛上繁殖,灰海豹既在陆地上也在冰面上繁殖,其余的北方海豹都在冰面上繁殖。在南方海豹(僧海豹亚科)中,北象海豹和南象海豹各自分别在美国加州和墨西哥太平洋沿岸繁殖,也会在部分亚南极地区繁殖。南极海豹族的4种海豹都在冰面上繁殖,偶尔也在南极大陆南纬50~60度的陆地上繁殖(实际上该处陆地也覆盖着厚厚的冰层)。

真海豹种和种之间、同种的雌雄两性之间,在体型大小上都有比较大的不同。某些种群的环斑海豹体重只有大约45千克,而发育成熟的南象海豹体重可能是其5倍。真海豹的多数种类中,同种的雌性和雄性体型差不多,但是在僧海豹亚科中,尤其是僧海豹、豹海豹和威德尔海豹,雌性比雄性要大,而海豹亚科中的灰海豹、冠海豹以及僧海豹亚科中的象海豹雄性比雌性要大很多。这些体型比较大的雄性还拥有坚固的呈弓形的头骨以及比较突出的鼻子,可以进行恫吓性的展示。雌雄体重差异最大的是南象海豹,雄性体重可能是雌性的7倍还要多。

这是一只威德尔海豹,它正在威德尔海里灵活地游动。这种真海豹几乎是分布最靠南的哺乳动物,它们常常在南极洲海岸的固定冰上休息。它们在水下的视力极好,可以借此来捕捉它们最喜爱的猎物——鳕鱼,也可以利用它们很好的视力在冰层散射状的裂缝中间寻找呼吸孔。

知识档案

真海豹

鳍足目

海豹科

现存共13属18种。

分布 一般在南北极、亚南北极和温带海洋中,但是僧海豹则分布在地中海和夏威夷等亚热带和热带海域。

栖息地 海岸线上的固定冰、大块浮冰 及离岸很近的礁石和小岛、海滩和岩石小海湾。

体型 头尾长最短的是环斑海豹,为1.3米,最长的是雄性南象海豹,为4.2米,其他的在两者之间。体重最轻的也是环斑海豹,为68千克,最重的是雄性南象海豹,为2200千克,其他的在两者之间。

外形 身体呈流线型;与有耳海豹不同,缺少下层绒毛;有些种类的皮肤上有不同颜色的斑点或条纹。

食性 主要捕食鱼类、甲壳类动物和头足纲动物;豹海豹还捕食企鹅和其他种类的海豹。

繁殖 怀孕期为10~11个月,其中包括2~4个月的延迟着床期;哺乳期4天至2.5个月不等。

寿命 大约25岁;野生海豹的寿命最长记录是环斑海豹的43岁和灰海豹的46岁。

海洋中多种动物的天敌

食性

大多数真海豹吃的食物是一些相对比较小和比较软的动物,因此,陆生食肉动物的适宜切开和磨碎食物的前臼齿和臼齿在海豹口中就变成了一排同一的牙齿,通常也只有5枚。

但即使栖息在同一处的几种真海豹,它们主要捕食的动物也是明显不同的。在鄂霍次克海和白令海,环斑海豹在固定冰或大块浮冰上繁殖,主要捕食小型鱼类和浮游类甲壳动物。而栖息在同一海域的斑海豹和环海豹则在比较小块的冰上繁殖,分别捕食浅海鱼类、深海鱼类和乌贼。髯海豹在这两片海域都有分布,但其捕食的主要物种在所有真海豹中是独一无二的,基本上只捕食在海底生活的软体动物和虾类,因此其牙齿在它们很小的时候就基本上磨没了。

在南极陆地边缘的固定冰下,威德尔海豹主要捕食鱼类;在大块浮冰下,罗斯海豹主要以捕食深海乌贼为生;豹海豹的食物中很大部分是其他种海豹和企鹅;食蟹海豹则通过拉紧有多个齿尖的牙齿而捕食磷虾为生。

各具特色的繁殖策略

社会行为

自从20世纪中期,科学家发现真海豹牙齿层次能反映它们的年龄大小这个秘密以来,科学家对它们基本的生活特征才有了比较深的了解,基本上弄清了它们的生长发育状况、繁殖特征以及成活率等等。雌性和雄性性成熟的年龄差异出人意料,体型比较小的种类,如环斑海豹和里海环斑海豹的性成熟年龄比较晚;体型比较大的南极海豹族和体型巨大的象海豹,其性成熟年龄却比较早。性早熟也许对一些种类如港海豹和环斑海豹是有害的,因为它们分散在复杂的近岸环境中,那里陆地上的(或冰面上的)掠食动物对它们的生存构成了威胁,它们必须从周围环境中学习成功繁殖后代的“技术”,而过早成熟使得它们还没有完全学习到这些技术就开始生育,必然对成功地养育下一代造成不利。尽管雌雄两性的灰海豹和象海豹也是性成熟得很早,但是雄性成熟之后还要过一些年头才进行交配,这样繁殖的后代其成活率就加大了。

虽然贝加尔环斑海豹、环斑海豹、琴海豹、港海豹和象海豹的雌性之间有许多不同之处,但它们在人类过度捕猎造成数量减少的形势下,性成熟期都提前了。这种提前可能还与食物的增多有关,食物的增多也会导致小海豹生长发育的加快,从而提前进入成熟期。例如,雌性食蟹海豹平均生育第一胎的年龄有明显的减小,从1945年的4岁多减小到1965年的不到3岁。这很可能与同期人类对食磷虾的体型庞大的鲸类过度捕猎从而导致磷虾数量剧增有关,这样,主要捕食磷虾的食蟹海豹就获得了更为丰富的食物。

港海豹是所有鳍足目动物中地理分布范围最广的几种之一,从波罗的海穿过大西洋和太平洋到日本南部海域都有其踪影,个别甚至能游到好几百千米外的地方觅食。而且人们认为它们好像能记住出发地,每年都能返回同样的地方进行繁殖。通过对24个小区域的海豹线粒体DNA的研究分析,证实了这种看法。大西洋和太平洋里,甚至这两个大洋的两岸共4处的港海豹都有一些比较显著的不同之处,这4个种群的港海豹在地理上相距很远,外表形态上很不相同,并且在基因类型上也不相同。不但是相距比较远的种群在基因类型上不同,即使是相距很近的小种群在基因类型上也不同,比如苏格兰海岸和英格兰东海岸之间,或者波罗的海的东海岸与西海岸之间的港海豹小种群在基因类型上就不同。

在真海豹中,繁殖季节的确定可能是由雌性决定的,它们会选择最合适的时间,以利于幼崽的出生或者幼崽的长大。雄性常常在这个时间之前或之后的很长时间里都有交配能力,也就是说,雄性的时间不成问题。偶尔会有幼崽的出生与正常繁殖季节差了6个月的情况发生,这可能是年轻的母海豹还没有调整好自己的生育期的缘故。同一种类中大多数雌性基本上在同一时间生育,但是纬度较高地区雌性的生育时间比其他地区的稍晚一些。灰海豹在生育时间和生育地点的选择上,不同分布地很不相同;处于北美西海岸的港海豹也是如此,生育时间可能相差4个月,或许是游离到了相对不是生育季节地区的缘故。

冠海豹不是只有一种“冠”,而是有两种不同类型的“冠”:一种是从一个鼻孔通到另一个鼻孔而能胀大的红色的气囊,另一种是在鼻腔内能够充气胀大的纯黑色的气囊。

在大块冰面上繁殖的海豹的平均哺乳期为1~2个星期,环斑海豹和贝加尔环斑海豹在固定冰上的“雪洞”里养育幼崽,其哺乳期可以达到12个星期。哺乳期长短的不同可能与养育幼崽地点的相对稳定性和幼崽受保护的力度不同有关。威德尔海豹也在海边的固定冰上生育幼崽,港海豹和僧海豹则在陆地上生育幼崽,它们的哺乳期都是5~6个星期;象海豹和灰海豹的哺乳期为3~4个星期,这可能与雄性争抢交配权的干扰有关。在哺乳期间,大多数种类的幼崽体重平均增长2.5~3.5倍,而有8~10周哺乳期的贝加尔环斑海豹,其幼崽体重能增长5.5倍。

雌海豹体内储存的脂肪会通过富含脂质的乳汁而转移到幼崽身上。琴海豹刚开始哺乳的时候,乳汁的脂肪含量大约占到23%,等到哺乳期最后阶段的时候,乳汁的脂肪含量能上升到40%以上,这一过程中主要是乳汁中水分的含量持续下降。雌海豹在哺乳期间是不进食的,减少乳汁中水的含量对维持自身体内水分分的平衡具有重要作用,因此,乳汁的含水量需不断下降。

尽管处于哺乳期的雌性在生理上需要摄入营养物质,但是许多种哺乳动物,包括真海豹类、熊类和须鲸类的雌性在哺乳期间都很少进食甚至完全不进食。其中的一个原因是它们的体型都很庞大,相对于分泌出的乳汁来说,可以在体内储存更大量的脂肪和蛋白质来应付。不过如果哺乳动物在哺乳期间不进食,与哺乳期前相比体重可能下降40%。几种海豹乳汁的分泌总的来说能使体内的脂肪减少1/3,体内的蛋白质减少15%,会严重影响母海豹的体能。平均来说,南象海豹的母海豹们在产后和哺乳期间体重能下降35%,整个养育幼崽期体重能下降40%,体能的消耗水平很大部分是由母海豹产前储存的能量决定的。刚开始哺乳的时候,乳汁中含有70%的水分,但到第20天的时候乳汁中则含有半数脂质(实际上能达到52%),而水分的比例下降到33%。北象海豹幼崽体重增加迅速,在出生后哺乳的前4个星期,它们的平均体重能从刚出生时候的42千克增加到127千克。在漫长的哺乳期(同时也是禁食期)内,母海豹们只得降低自己的新陈代谢率,以尽可能地保存体能。

某些种类在某些繁殖地内,雄海豹常常打扰母海豹,也会影响繁殖季节的长短。例如,雄灰海豹常常打扰分娩较晚的母海豹,比起在分娩高峰期生产的母海豹来说,这些分娩较晚的母海豹哺乳期约缩短22%,它们的幼崽也比体型相近但是在高峰期分娩的母海豹的幼崽轻16%。幼崽哺乳期的缩短会导致成活几率的下降,因此,雄海豹的打扰和“折磨”会在同期的繁殖活动中产生比较大的影响。

在一些海豹中偶尔还存在一种“收养关系”,如北象海豹的一些雄性幼崽有的时候会利用母海豹的“容忍度”,从没有血缘关系的母海豹那里“偷喝”乳汁,因此,它们的体型也额外大一些。在南象海豹中,繁殖地的海滩比较大,母海豹隔离得比较分散,母海豹之间的敌意较少,母海豹与幼崽的失散情况较少发生,上述“收养关系”也较少发生。不过,体型较小也比较年轻的母海豹比起那些年龄较大体型也较大的母海豹来说,与自己幼崽失散的情况会更多。

科学家曾经观察了35对母子失散的港海豹,发现有68%的“失散”是在同一天发生的,而那一天恰有风暴“光顾”过此地,这说明天气状况是造成失散的主要原因。但是海豹幼崽具有令人吃惊的认家本领,如果被大风吹到了海里,它们也常常能够找回到自己的出生地。科学家曾经做过试验,他们抓住75只北象海豹的幼崽,并把它们放到离出生地100千米远的海里,发现有75%的幼崽成功地返回到了自己的家园,许多还是通过直线路径,以平均每天39千米的速度游回去的。在陆地上繁殖的几种海豹,如灰海豹,尽管常常发生母子失散的情况,但是也常常能够重新团聚。母海豹通过幼崽的叫声能辨认出自己的孩子,从而实现母子团聚。

象海豹和灰海豹在陆地上进行交配,而其他海豹则在水中进行交配。有证据表明,所有种类的真海豹都是在幼崽断奶之后甚至是在幼崽即将断奶的时候进行交配的,因此,它们的怀孕期都会持续10~11个月。但在如此长的怀孕期中,受精卵实际的发育期只有6.5~8个月,其他的时间都是延迟着床期。这种延迟着床期使得雄性必须在雌性尽母亲的义务而被限制在某个地方时进行激烈的竞争。同时,通过调整胎儿的发育进度,也可以使得雌性在营养和生理上准备得更充分。

一只灰海豹正在海里捕鱼。这种海豹的猎物还包括某些无脊椎动物,如蟹类等,成年雄性灰海豹还捕食生活在海底的鱼类。由于这种海豹常捕食大马哈鱼和鳕鱼,所以有时会遭到渔民十分严厉的捕杀。

虽然有报道说,某些雄性真海豹在一年里只有1个固定的伴侣,但是实际上所有种类的雄性只要有机会,都会尽可能地与多个雌性进行交配。当繁殖季节来临,很多只海豹聚集在共同的繁殖地内的时候,占有优势的雄性会在繁殖地内来回巡视,并试图接近某一群特定的雌性——雄性象海豹就是如此;或者固守某一特定的区域,在那里等待要交配的雌性前来,并且那个地方将要交配的雌性可能很多——灰海豹就是如此。等待交配的雌性海豹有时会大声嚎叫,以激起雄性之间的竞争,这可能是它们对原先的配偶不满意,以此引起更强壮有力的雄性的关注,从而取代原来的配偶。尽管在种类之间和同种之内,交配行为存在很大的差异,但实际上都是只有很小一部分性成熟的雄性能够成功地获得交配权。在极端的情况下,例如在南象海豹繁殖地的海滩上,一只成功的雄性可能与超过100只的雌性交配,这意味着有很多只雄性没有获得交配权。

雄性海豹在繁殖方面具有极大的差异,甚至取得成功的雄性能在下一年再次吸引母海豹。如果一只母海豹的身体条件比较差,可能对它生出的雄性幼崽很不利,因为它们长大后可能与其他雄性相比体型比较小,因此几乎很难有与雌性交配的机会。于是,体型比较小的母海豹可能会提前终止妊娠,并重新分配自己的体能,以在下一个繁殖季节生出体型比较大的幼崽并养活它们。雌性南象海豹必须在生育第一胎前长到足够大--至少达到300千克,否则就不会参与生育;即使体型比较小的雌性(例如小于380千克)生育了幼崽,也很少生下雄性幼崽,这可能是因为雄性幼崽在出生时比雌性幼崽重14%,使得体型比较小的母海豹要付出格外大的代价,从而对以后的生育不利。在调查中发现,在灰海豹中,雄性幼崽能获得与雌性幼崽同样多的母爱,尽管两者在体型上存在明显差异。

这是一只豹海豹,它向我们展示了它高度发达的犬齿;它们复杂的切齿则能够用来过滤磷虾。另外它们的头部特别长。

有人猜测或确定,某些种类的真海豹在繁殖的时候,把领地建在水下,并在水中进行交配。雄性威德尔海豹就是这样,它们会向同性展示自己的侵略好斗性,并努力保护自己的领地,其领地通常是在雌性聚集的大块浮冰之间的水下。雄性环斑海豹可能独占冰面上1千米范围的呼吸孔,不准其他的雄性进入,但是准许雌性进入。雄性港海豹在繁殖期间会在特殊地点的水下“唱歌”,这些特殊地点常常是吸引繁殖期的雌性光顾的水域。通过观察发现,这些在水下进行交配的海豹身上常常有咬伤,说明它们经常进行水下保卫领地的战斗。虽然食蟹海豹、灰海豹、冠海豹和斑海豹群体内会组成一个个类似家庭的组织,这些“家庭组织”由一只母海豹和其幼崽以及一只雄海豹组成,但是这些雄性不会仅仅在一旁等着雌性进入发情期,进而进行交配,而是会积极寻找其他交配对象。虽然组成“家庭组织”的这只雄海豹会保卫这只母海豹,但是一旦交配之后,雄性就会迅速离开,去寻找其他的交配对象。

成年的北象海豹一年当中会在宽阔的北太平洋中迁徙两次,总共在海洋中度过8个月的时光,游过很长的距离。科学家运用新的追踪技术发现,成群的北象海豹或者单独的个体会在繁殖期过后和换毛期过后,两次返回相同的觅食区,这是科学家第一次记录到一年中两次迁徙的动物。在这两次迁徙的过程中,北象海豹连续不停地在250~550米的水下潜游。在两次来回迁徙的250天中,雄性至少要游2.1万千米;雌性游得慢一些,需要300天,但也要游至少1.8万千米。这种超长距离的每年都要进行的迁徙,是迄今为止人类记录到的哺乳动物中唯一的例子。北象海豹一年两次的迁徙,需要它们一年登陆两次,一次为了繁殖,一次为了换毛。也就是说,北象海豹主要有3个活动区,一个是繁殖地,一个是换毛地,一个是觅食区,并且这3个地区相距遥远。它们一年当中要去繁殖地一次、换毛地一次,因此需要两次返回觅食区,也需要两次登陆。为什么它们换毛的时候非要远渡重洋到美国加州外海的海峡群岛进行,而不是就近在觅食区的海岛或大陆海滩上进行,迄今还是一个谜。

北象海豹在海上迁徙要持续如此长的时间,在水中睡觉就是必须的。当它们在水下睡觉的时候,可以长达25分钟不用上升到海面来呼吸换气;当它们要上升到海面呼吸的时候,也不用完全清醒。

除了繁殖季节之外,科学家对其他时期的多数真海豹的社会行为研究甚少。每一种真海豹在其他时节活动的时候,可能基本上是独自行动,因为食物资源很少或者休息地很小,但是它们也可能有真正的社会沟通方式。例如在加拿大魁北克省海域活动的港海豹,当它们聚集起一大群的时候,就能减少每只海豹面临的危险,这说明它们能互相沟通,以减少危险。还有人认为,当琴海豹聚成一群迁徙的时候,每个成员都可以提高“航海技术”。另外,已经断奶的小食蟹海豹也会聚在一起,以减少豹海豹对每个个体的威胁。