海洋捕食压力下的时空行为适应:雌性北象海豹在"捕食瓶颈区"的反捕食策略研究

《Ecology and Evolution》:Spatiotemporal Variation in Marine Mammal Antipredator Behaviors Resulting From a Predation Pinch Point

【字体: 时间:2026年02月03日 来源:Ecology and Evolution 2.3

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  本综述通过分析17年生物记录数据,揭示雌性北象海豹(Mirounga angustirostris)在穿越大陆架"捕食瓶颈区"时,通过调整潜水行为(如底栖潜水)和出入港时间(如夜间离港)规避虎鲸(Orcinus orca)与大白鲨(Carcharodon carcharias)的策略。研究结合捕食者分布数据,构建动态恐惧景观模型,为海洋哺乳动物应对时空异质捕食风险的行为生态学提供新见解。

  
研究背景与意义
作为海洋生态系统的关键物种,北象海豹面临虎鲸和大白鲨的捕食压力,尤其在繁殖地与觅食地间迁徙时需反复穿越大陆架"捕食瓶颈区"。该区域因栖息地特征集中了捕食者与猎物的活动,成为行为生态研究的天然实验室。
研究方法与数据基础
研究团队通过卫星追踪器(Argos/GPS)和时深记录仪,收集了2004-2020年间353只成年雌性北象海豹的262万次潜水数据。利用aniMotum软件包对定位数据插值,并以140米等深线定义大陆架边界。潜水类型通过底部垂直速度核密度估计(阈值±0.08 m/s)区分为底栖、漂移、觅食和过渡四类,其中底栖潜水需满足最大潜水深度与地形高差<100米、底部相位斜率近零等条件。
时空行为策略分析
离到港时间调控:海豹在繁殖后(2月)和换毛后(6月)离港时均呈现显著夜行性倾向(平均19:00±1小时),而到港时间无集中规律。这种异步性反映其权衡策略:夜间离港可降低被视觉捕食者发现的概率,而到港时优先缩短风险区停留时间。
底栖潜水空间分布:47,701次底栖潜水(占总潜水1.8%)集中发生于大陆架区域,其中82.2%位于已知捕食者活动区(图6)。当海豹进入水深>1600米的远洋区时,底栖潜水比例从近岸的>80%降至<5%,转为以觅食和漂移潜水为主(图5)。
三维行为适应:大陆架上的潜水呈现"快速下潜-慢速上浮"模式(图3),下降速率较离架时提高20%,底部时间延长15%。这种逆转向策略可能用于干扰捕食者从下方的突袭,尤其针对依靠轮廓识别的鲨鱼。
生理生态关联性
模型显示个体质量(非年龄)显著影响潜水深度(GLM7-9,p<0.01),但未调节底栖潜水比例。换毛后迁徙期(8个月)的底栖潜水频率显著高于繁殖后迁徙期(2个月),可能与能量储备需求差异相关。
生态学启示
研究通过量化"捕食瓶颈区"行为可塑性,证实动态恐惧景观理论在海洋环境的适用性。海豹通过耦合时空策略(如夜间移动+底栖潜水)实现风险最小化,该机制对理解气候变化下捕食-猎物关系演化具有范式意义。未来可结合捕食者生物记录数据,直接验证反捕食行为有效性。
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