座头鲸一岁龄阶段的成长奥秘：运动与发声的关键转变

为探究须鲸个体发育，研究人员对夏威夷繁殖地的座头鲸进行研究，发现一岁龄座头鲸在潜水和发声能力上呈快速发展态势，接近成年水平，这为理解须鲸个体发育提供了重要依据。

　　座头鲸，作为海洋中的巨型生物，它们的成长历程一直充满神秘色彩。在动物的成长过程中，幼年期是至关重要的阶段，关乎生存与未来发展。对于完全水生的鲸类来说，断奶后的生存挑战巨大，它们不仅需要具备出色的潜水能力，以在海洋中觅食和畅游，还得拥有强大的声学信号能力，用于复杂的社交互动。然而，尽管成年鲸类的潜水和发声行为已有所研究，但幼年须鲸在这些方面的能力发展却鲜为人知。就拿座头鲸来说，它们在繁殖地会进行规律性的潜水，成年雄性还会通过歌声等声学信号参与复杂的社交行为。但幼鲸从出生到成熟的发育轨迹，尤其是一岁龄这一处于断奶和独立关键时期的阶段，几乎是研究的空白区域。为了填补这一重要的知识缺口，来自美国锡拉丘兹大学（Syracuse University）、美国国家海洋和大气管理局（NOAA）夏威夷群岛座头鲸国家海洋保护区等机构的研究人员 Julia M. Zeh、Marc O. Lammers、Adam A. Pack 和 Susan E. Parks 展开了深入研究。相关研究成果发表在《Behavioral Ecology and Sociobiology》杂志上。

在这项研究中，研究人员主要运用了生物记录技术，使用了 Dtag Version 3、Acousonde 和 CATS 等多种标签（这些标签均配备水听器、压力传感器、三轴加速度计和磁力计等）对座头鲸进行标记。研究地点选在夏威夷群岛的毛伊岛努伊地区（Maui Nui area），这里是座头鲸的重要繁殖地。研究人员通过多种方式确定幼鲸、一岁龄鲸和成年鲸的身份，收集它们的运动和声学数据，并对数据进行详细分析。

标签部署与个体识别

研究人员成功在 11 头座头鲸身上部署了标签，其中 5 头一岁龄鲸、3 头幼鲸和 3 头成年鲸。标签部署时间在 2022 年和 2023 年的 1 月和 2 月，部署时长从 10 分钟到 580 分钟不等，总共获取了约 40 小时的记录。通过观察鲸鱼的大小、行为以及尾鳍腹面的色素沉着模式等特征来识别其年龄类别。同时，采集尾鳍照片和皮肤、鲸脂活检样本，用于基因分析确定性别，并通过 “HappyWhale” 数据库辅助确认年龄。

运动数据分析

对标签记录的运动数据进行校准和分析，研究人员重点关注了潜水数据。设定 10 米深度为检测潜水的阈值，分析了潜水深度、潜水持续时间和水面间隔时间等指标。通过线性混合模型比较不同年龄组的潜水指标，发现年龄对潜水持续时间有显著影响。成年鲸的潜水持续时间明显长于幼鲸，一岁龄鲸的潜水持续时间处于中间位置，且其潜水深度和水面间隔时间也呈现出向成年鲸发展的趋势，不过年龄对这两个指标的影响并不显著。这表明一岁龄座头鲸在潜水能力上有明显提升，其有氧能力增强，可能与血液和肌肉中的氧储存增加以及代谢和心率调节能力的提高有关。

声学数据分析

声学数据方面，研究人员对不同标签记录的声音文件进行处理和分析。由于确定发声者身份存在困难，研究人员通过定性描述独处或与其他鲸鱼分离的一岁龄鲸的叫声、比较特定母 - 幼对和母 - 一岁龄对的呼叫率，以及分析不同年龄组对 “whup” 这种定型接触呼叫的使用情况来研究一岁龄鲸的发声行为。结果发现，一岁龄鲸的呼叫率高于幼鲸，且在一岁龄鲸和成年鲸的标签记录中检测到 “whup” 呼叫，而幼鲸标签中未发现。这反映出一岁龄鲸在社会信号方面的发展，其发声行为随年龄增长而变得更加复杂。

综合研究结果来看，该研究通过对座头鲸不同年龄组的运动和发声行为进行对比分析，揭示了一岁龄座头鲸在潜水和发声能力上的快速发展，它们在这些方面接近成年鲸的水平，表明其在生理和行为上逐渐成熟。这一研究成果为理解须鲸个体发育提供了重要的初步认识，填补了座头鲸一岁龄阶段研究的空白，为后续进一步研究须鲸复杂性状的个体发育轨迹、生理和行为特征的详细变化，以及验证相关发育假设奠定了坚实基础。同时，研究中发现的年龄相关的行为变化，也为研究海洋哺乳动物的发育生物学和行为生态学提供了有价值的参考，有助于深入了解鲸类在复杂海洋环境中的生存和繁衍策略。