看着海龟水中游

2015-12-09 09:25吴月
科学大众(中学) 2015年12期
关键词:海龟温度生长

吴月

2015年7月,一名叫穆尔的美国女子因在佛罗里达州墨尔本市海滩骑海龟,面临5年监禁和最高1万美元罚款。穆尔事后哭诉自己只是与海龟玩闹拍照没想到却迎来悲剧。不少网友吐槽骑一下海龟5年监禁的刑罚太重了,按理唐僧师徒四人骑着老鳖过河,岂不是要判终身监禁?

海龟是一个古老的种类,如今已面临灭绝的危险。国际自然保护联盟已将其列入濒临灭绝的动物。但是你知道吗,在佛罗里达州海龟属于濒危动物,受美国联邦法律和佛罗里达州相关法律的保护。

成活,不足千分之一

海龟是著名的航海能手。每到春季产卵时,它们就从巴西沿海向坐落在南大西洋的阿森松岛游去。这座小岛距非洲大陆1 600千米,距离巴西2 200千米。但是,海龟却总能准确无误地远航到达。它们上岸产下卵就回到海中,又开始长达两个月的航程,返回巴西。

雌龟大规模集结,在48小时内会有多达20万只在同一个狭小的海滩上产卵。到达目的地后,雌龟首先用后肢在沙滩上挖掘出一个洞穴,洞穴的深度可能会达到80厘米。接着雌龟会在里面产下60~120枚卵。这些卵的颜色与台球一样白,奇怪的是大约有1/3的卵很小且没有卵黄,不能孵化的卵可以作为间隔物或者帮助调节湿度。产完卵后,雌龟会在返回大海前用上1个小时的时间刨沙,将这些卵隐藏起来。50~90天后,卵将孵化。孵化成功后,新孵化的雏龟用其口鼻部小的喙刺穿坚韧的卵壳钻出来。出壳的幼龟,受本能驱使向出口处不停挖掘。80厘米的路程,柔弱的雏龟一般需要4~5天的时间来完成。在这段时间内,幼龟的新壳逐渐变得坚硬起来。在即将爬到地面上时,幼龟会停下来,等待温度变低的夜晚来临。在这个阶段,完全暴露在太阳光下是致命的,被捕食者捕食的概率也更大。最后,随着黄昏来临,幼龟涌到沙滩上,并以最快的爬行速度奔向大海。此时它们暴露的程度是最高的。狗、浣熊以及各种鸟类都会对它们进行捕食。研究显示,在海滩地势较高处筑巢的龟更容易被捕食者袭击,但是临近海浪线的巢又更容易遭受到海浪和潮水的破坏。

新孵化的雏龟即便到达水里,它们所面临的危险依然存在。它们即将面临各者如海鲶鱼的捕食,这些捕食者栖息在浅海处等待着幼龟送上门来。捕食行为对幼龟的威胁是如此之大,以至于在1 000只幼龟中不到1只能够安全长大,成为成龟。由于现在成龟的生存也受到深海捕鱼技术的威胁,因此这些庞大种群类的未来看上去非常黯淡。两个月后,孵出的小海龟就会沿着母亲的道路游到巴西海岸。成年以后再游回阿松森岛繁殖后代,一代又一代的海龟走的都是这条路。

记忆,未解谜团种种

研究 人员认为,海龟具有惊人的记忆力。当幼龟脱壳而出后,它就本能地急忙爬进大海。这个过程虽只有数分钟,但幼龟已记住它有生以来第一次接触到的海水的气味,并且终生不忘。小海龟在孵化出生的那一刻,同时也将自己周围环境的种种细节,附近海水的特殊化学特质、海滩的气味等资料全部记住了。15~30年后,这些海龟在记忆的带领下会千里迢迢准确无误地重返自己出生的故乡,繁殖后代。

在茫茫的大海中,人们要做到这一点,需要地图、指南针、灯塔、航标、导航仪器以及自己的经验和智慧。海龟又是凭借什么呢?它们看上去可是两手空空的。有人说海龟从小嗅到出生地海水和海流的化学成分及味道,形成“嗅觉梯度”的记忆,也有人说它是用眼睛观测太阳和星辰的方位,还有人推测它具有一种能够利用地球重力和磁场的能力来辨别方位的导航系统。最近的研究还表明,幼龟是利用海浪的方向而移动,能够根据海流、海浪来校正航向,所以当海面风平浪静的时候,它们就只能在原地打转了。

温度,决定出生性别

就如同生物学家关注世界上其他现象一样,温度和性别也是能吸引他们注意的一个主题。由于有性繁殖是生物体的一个最基本的特征,所以人们可能会认为在物种进化过程中,决定性别的方式会保持相对的稳定性。然而,让人吃惊的是,这种观点被证明是不正确的。事实上,性别的决定方式多种多样,海龟就是非常经典的例子。

海龟后代的性别取决于其胚胎发展的大概第三阶段中期的温度情况,较低的温度使出生的龟多为雄性,而高的温度则使出生的龟多为雌性。如革背龟,在29.5℃以下,孵化出的大多数为雄龟;29.5℃以上,则为雌龟。

为什么遗传特征作为生物体最基础的特性,其性别却要依靠变幻莫测的环境温度来决定呢?要解开这个谜团是一个相当大的挑战。一个有价值的研究线索就是调查达到一定程度的温度是否对雄体或雌体的适应性有提升或抑制作用。比如,在合适孵化的温度中孵化出的幼龟,不管是雄龟或雌龟,都比在只适合孵化出一种性别的温度下孵化出的同种性别的幼龟要活跃得多,而这种活跃的结果是,它们似乎更可能被靠视觉捕食的捕食者所捕食。尽管致力于了解这种机能的生物学家倾注了大量的心血,但是目前仍然不能得到一个完美的答案来解释为什么海龟存在这种繁殖方式。

龟龄,如何加以辨识

所有的龟(除了鳖、猪鼻龟和革背龟外),都具有骨质的背甲以及被称为盾甲的表皮层甲片所覆盖的胸甲,这些甲片与人类的指甲结构相似。随着龟在每个活跃的生长季中生长,盾甲也随之向外生长,典型的生长方式为由一角向外延伸。但是,如果在冬季时(或者热带种类在干旱的季节)停止了生长,就会长出一个标识这段时期停止生长的圈或环面。幼龟盾甲上的环面最为清晰,因为它们被长出的淡色盾甲宽带明显隔开。在大多数龟身上,最容易辨识的是长在胸甲中部(腹部)的盾甲上的环面。

当龟发育成熟时,躯体和盾甲的生长速度就会减慢,环面不再被盾甲宽带隔开,相反,它们会一个接一个相互紧密靠拢在一起,以至于很难数出它们的数量。另外,随着龟年龄的增加,胸甲在地面上的摩擦不断增加,会使盾甲变得很光滑,而环面则变得很模糊。最后,在生长季节中的寒冷、炎热或干旱期,盾甲的生长会终止,从而导致了一些模糊的“假”环面的形成。因此,通过数出盾甲上的环面的确能够精确推算出幼龟的年龄,特别是发育中度过明确生长期和停滞期的幼龟。然而最精确获得龟的年龄的方法就是在它整个存活期间定期重新捕捉它。

种群,数量日益衰减

龟可能是世界上最容易被辨识的脊椎动物,是唯一一种有一张包含肋骨和皮骨的壳,且壳中有肩胛骨的脊椎动物。它们的起源至今未明。最早的化石是南非二叠纪的古龟,已有骨质壳匣。三叠龟与原始龟也已成龟型,但三者各异决非一源。

在数个世纪中,世界各地的海龟一直遭受着人类过度利用的危害。从17世纪起,人们就把活的绿海龟从加勒比海运到伦敦,它们在那里被人们做成美味的汤品。从20世纪初到20世纪中叶,世界许多地区的海龟被供应给欧洲各个城市,除了肉、软骨以及卵,龟同样为人类提供了油和皮革,或者被当做收藏品进行买卖。全球和地区范围内的需要造成了龟数量在一段时间内大范围的衰减。因此,大多数海龟已被列到《濒危物种国际贸易公约》(该公约从1975年起就开始生效)中。

目前,虽然海龟的保护已经取得了很多重要的进展,但是以后所面临的挑战还很艰巨。最近不到30年的时间内,全球的海龟数量下降了70%。对龟类交易(不管是用做食物、医药或者宠物交易)的全盘禁止是不可能的,甚至是不合情理的。现在人们所面对的挑战是如何减少对野生龟的需求,并且使龟的延续发展和满足市场需求保持数量上的平衡。具体的措施如:以人工饲养的种类来满足市场的大部分需求;对野生种类进行可行性的管理;在龟生长旺盛的地区实施有效地保护措施。龟已经存在了2亿年,而且它们理应在其非凡的进化道路上继续走下去。只有这样,未来人们才不至于仅仅靠“看着海龟水中游”这句歌词来回忆海龟们曾经在这个星球上待过。

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