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一项利用鲸鱼粪便DNA进行的长期研究揭示了鲸鱼饮食中令人惊讶的复杂性……
一项利用鲸鱼粪便中的DNA进行的长期研究揭示了阿拉斯加南部以鱼为食的虎鲸的饮食结构有着惊人的复杂性。
根据发表在《生态圈》（Ecosphere）杂志上的一项新研究，阿拉斯加南部以鱼类为食的虎鲸捕食的猎物种类繁多，且随季节变化。它们的食物选择包括多种鲑鱼以及底层鱼类，而且该地区不同觅食区域的食物组成差异显著。
自1984年以来，北湾海洋协会牵头开展了一项长期监测项目，研究人员一直在威廉王子湾和基奈峡湾追踪虎鲸的活动。每年5月至9月，科学家们都会收集虎鲸觅食后留下的鱼类残骸和粪便样本。随着时间的推移，他们已经收集了约400个样本，以便更好地了解这些虎鲸的食物构成。
分析表明，鲸鱼的主要猎物会根据季节和地点在奇努克鲑、秋鲑和银鲑之间轮换。它们也会捕食太平洋大比目鱼、箭齿鲽和黑鳕，但数量较少。对于某些鲸群或家族群体而言，这些底层鱼类在其食谱中占有相当大的比例。
新工具展现更丰富的菜单
过去，对虎鲸食性的研究主要依赖于从水面采集鱼类碎片，最常见的是鱼鳞。这种方法虽然更容易识别鲑鱼，但却无法全面反映虎鲸的整体摄食习性。
新的方法可以检测粪便样本中的 DNA，使科学家能够检测到更广泛的猎物种类。
阿拉斯加大学费尔班克斯分校渔业和海洋科学学院助理教授汉娜·迈尔斯表示，令人惊讶的是，即使在彼此靠近的觅食热点地区，鲸鱼的主要猎物也会发生变化。
“在这些鲑鱼种类之间切换——底层鱼类也做出了重要贡献——这与我们通常听到的关于北太平洋食鱼虎鲸的饮食的说法不同，后者强调奇努克鲑鱼是它们的主要猎物，”该论文的第一作者迈尔斯说。
研究结果也强调了考虑抽样偏差的必要性。迈尔斯解释说，奇努克鲑鱼在采集的样本中出现频率最高，但它们的残骸也最容易被发现和回收。当研究团队按季节和特定地点分析鱼类的饮食模式时，其他鱼类的作用就变得更加明显了。
研究人员如何追踪狩猎活动
为了收集猎物残骸，科学家们会在鲸鱼觅食时跟踪它们，观察它们是否出现急转弯和水面溅起的水花，这些都表明它们正在追逐鱼群。鲸鱼离开后，研究人员会小心翼翼地靠近该区域，并使用网兜收集漂浮的鳞片或组织碎片。
采集鲸鱼粪便样本需要耐心和距离。研究人员尾随鲸鱼，寻找鲸鱼潜水时尾鳍搅动水流中浮出水面的粪便。
在北太平洋，以鱼类为食的虎鲸，通常被称为“定居型虎鲸”，被认为是一个独立的亚种，与其他两个亚种有所区别：一个亚种捕食海洋哺乳动物，另一个亚种则主要以鲨鱼为食。食鱼虎鲸是该地区分布最广的虎鲸类型，大约有1000头，活动范围从阿拉斯加东南部一直延伸到科迪亚克岛。它们以稳定的家族群体生活，由雌性领导，幼鲸终生与母亲生活在一起。
对生态系统和渔业的影响
灵活的食谱或许能帮助阿拉斯加南部的常驻虎鲸应对鱼类数量的变化。如果某种猎物数量减少，它们就可以更多地依赖其他猎物。
这项研究对渔业管理也可能具有重要意义。管理者在设定捕捞限额时，会估算有多少鱼类因天敌捕食而损失。更清楚地了解虎鲸捕食的目标鱼类种类以及捕食时间，最终可能有助于制定相关决策。
“粪便样本的DNA研究令人兴奋，因为它比以往的技术包含的信息量要大得多，”北海湾海洋学会的生物学家、该论文的合著者丹·奥尔森说。“这种猎物多样性对于了解生态系统至关重要，或许未来的冬季样本会在食物匮乏时期显示出更大的变异性。”
