熊的真相:灰熊毛髮樣本揭示對鮭魚的依賴

自 2003 年以來,不列顛哥倫比亞省中部海岸雨林鮭魚洄游數量不佳,促使科學家評估鮭魚對灰熊的營養影響

編者按:本文是安妮·卡塞爾曼(一位自由撰稿人,也是《大眾科學》的定期撰稿人)在 6 月初在不列顛哥倫比亞省海爾特蘇克第一民族傳統領地進行灰熊實地報道的難得機會中報道的四部分系列報道的一部分。有關她在那裡親身經歷的描述,請點選此處

不列顛哥倫比亞省海爾特蘇克傳統領地——“記住,如果她衝過來,不要跑,”雨岸保護基金會研究員兼野外站經理、海爾特蘇克第一民族成員道格·布朗告訴我,當我們從船上爬到不列顛哥倫比亞省中部海岸海爾特蘇克傳統領地無數海灣之一的盡頭時。現在是六月,清晨的夏日陽光迅速爬上海灣兩側陡峭的山坡。幾百米外,一隻灰熊媽媽正帶著她兩歲半的幼崽在河口邊緣覓食。“幼崽”,在這種情況下卻是個用詞不當。這些是三歲的幼崽,它們本身就是龐然大物。我透過雙筒望遠鏡看到熊媽媽抬起寬闊的頭,嗅著風。她那重達 135 公斤以上的身體所蘊含的力量仍在湧動。“那麼,熊噴霧要離熊多遠才能起作用?”我問道格。“十英尺,”他回答。我設想了一下這隻灰熊在這麼近的距離會有多大——以及她會以多快的速度縮短這段距離。“哇,”我喃喃自語。道格回答說:“是啊,這就是我帶兩個噴霧罐的原因。”

這隻熊媽媽的三胞胎很可能是四年前鮭魚大洄游的成果,鑑於自 2003 年以來這裡的鮭魚洄游情況不佳,這實屬罕見。就像大熊雨林(大致定義為不列顛哥倫比亞省中北部海岸)的許多海洋和陸地動物一樣,這裡的灰熊依靠鮭魚作為食物來維持它們的生命週期,這可能是一個問題,因為鮭魚的情況不太好。“我們所有人都受制於相同的生態貨幣,而這裡的貨幣就是鮭魚,”克里斯·達裡蒙特雨岸保護基金會 (RCF) 的首席科學家,同時也是加利福尼亞大學聖克魯茲分校的保護生態學家說道。“當鮭魚的財富消失時,這裡的人們會陷入貧困,生態也會陷入貧困。”


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海爾特蘇克第一民族非常清楚鮭魚生物量的減少會對陸地和海洋系統造成生態損失。“土地、熊和海洋,我們的人民一直說它們是緊密相連的,”格拉德斯通和解談判首席談判代表兼社群長老威廉·格拉德斯通說。“我們很幸運,我們的[河流]系統中有足夠的鮭魚,但有一個點,平衡將會被打破,那時你也將開始失去它們。”格拉德斯通說,隨著鮭魚數量的減少,受該系統支援的動物也面臨危險。“我們對此非常擔憂。”

關於灰熊餓死或變得稀少的傳聞在中部海岸越來越常見,但鮭魚數量的減少對灰熊的威脅究竟有多大仍不為人知。研究表明,鮭魚的供應量決定了熊的體型以及雌熊的繁殖能力。除此之外,灰熊和魚類之間關係的細節尚不清楚。“如果能夠對熊種群如何響應鮭魚種群的變化有一個機械的和定量的理解,那就太好了,”達裡蒙特解釋說。此類研究可以預測未來的灰熊種群,並幫助漁業管理者最佳化熊的鮭魚需求和漁業需求。例如,達裡蒙特最近與人合著了一項研究(最近已提交出版),該研究模擬並估計了漁業減少鮭魚捕撈量將如何增加不列顛哥倫比亞省內陸流域衰退的灰熊數量。

加拿大漁業和海洋部的《野生太平洋鮭魚保護政策》 (截至目前尚未實施) 採用基於生態系統的沿海鮭魚管理計劃,達裡蒙特希望他的研究結果能夠幫助確定應將多少物種分配給自然生態系統,以保護“鮭魚森林”的生物多樣性。

“我認為所有生物都有權使用資源,我看到熊、狼在產卵期使用鮭魚,”海爾特蘇克世襲酋長加里·豪斯蒂說。“所以,你知道,每個人都是使用者,當糟糕的管理剝奪了我們這種所有使用者都需要的偉大食物時。”

不列顛哥倫比亞省的灰熊在 12 個較大的省立公園中已經滅絕,而在另外 7 個公園中,它們的數量也大幅減少。在全省範圍內,種群數量下降的主要原因是棲息地喪失和棲息地破碎。灰熊受鮭魚種群的影響程度仍然未知。RCF 的研究在其研究區域內確定了 29 只灰熊,但達裡蒙特尚未計算資料並預測種群規模。

偏遠而廣闊的研究地點
為此,RCF 正在資助一項長期研究,以檢驗灰熊與其主要食物來源鮭魚的交織程度。雨岸的研究人員對從 72 個地點採集的灰熊毛髮樣本進行無創 DNA、同位素和激素分析,其中這個海灣是其中一個。在整個 5,000 平方公里的偏遠研究區域內設定的大約一半地點可以透過小型直升機到達。其餘的則乘船前往。

自從這項研究幾年前開始以來,研究人員已將研究區域擴大了 2,000 平方公里——與此同時,鮭魚的數量仍然嚴重減少。

RCF 的熊類研究緊隨 Coastwatch 在科耶河流域進行的類似研究的步伐,Coastwatch 是Qqs 專案協會(發音為 kuks)的科學部門。Qqs 總部位於該部落領地的沿海社群貝拉貝拉,是一個海爾特蘇克非政府組織,致力於在當地青年中推廣該民族的文化和環境價值觀。Coastwatch 的研究向海爾特蘇克綜合資源管理部門報告,最初是為了統計 Qqs 青年科學營附近的灰熊數量。威廉·豪斯蒂是 Coastwatch 的負責人,他正在領導一項為期五年的研究,該研究使用毛髮收集站調查科耶流域的灰熊。“我們能夠清楚地描繪出熊及其活動,”豪斯蒂說,他是即將發表的一篇概述他們研究結果的研究論文的合著者。

臭醬
我問豪斯蒂為什麼熊如此重要,為什麼它們值得如此深入的研究。“僅僅知道該領地有灰熊就告訴我們那片土地是原始的——它有鮭魚、草和春季棲息地,”他解釋說。“我們知道我們的土地正在蓬勃發展,因為熊也在蓬勃發展。”

有一年,Coastwatch 從 65 只灰熊身上收集了毛髮,而且僅僅在一個河流流域內。與母親和她的三個幼崽居住的海灣頭部相連的景色氣勢磅礴。我們正站在海岸山脈的水邊,它比美國境內的落基山脈更寬更高。在數千年前冰川退縮後變得柔和的山峰,覆蓋著墨綠色的沿海西部鐵杉和紅雪松森林,傾瀉入海。即使從水面上,我們也能聞到森林冬季和辛辣的氣味。一群金眼鴨騰空而起,它們在升起時成群地顫抖。在我們船體的下方,海帶和鰻草床是鮭魚幼苗的溫床,這是一個生命週期的開始,最終成年魚返回河流系統,用它們發紅的肉中鎖定的營養物質滋養整個森林。

“我們今天早上看到的那些熊都去過我們的收集站,”達裡蒙特說。“我們有它們的毛髮;我們有它們的基因密碼。”我回憶起昨天我跟隨野外工作人員乘船參觀的四個誘餌毛髮收集站,他們完成了本季最後一次取樣後,正在拆除這些地點。在每個地點,25 米長的倒刺鐵絲網在樹木之間繃緊,高度為 50 釐米(這顯然是獲得從鐵絲網下溜過的小生物和從鐵絲網上跨過的大型生物毛髮的最佳高度),形成一個周長,圍繞著用非獎勵誘餌(一種腐爛魚的濃稠油性泥漿)浸透的一米高的灌木叢。站在錯誤的地方,誘餌那令人作嘔的氣味會瀰漫你的感官。我只能想象當東西剛塗上時,氣味有多麼強烈。

“就在十二天前,我們在這裡倒了四升液態魚,我們稱之為我們的臭醬,”達裡蒙特在團隊開始收集毛髮樣本並拆除站點時解釋說。“趣味汁,”道格插話道,他蹲在森林地面上收集倒刺鐵絲網上捕獲的毛髮。倒刺 B7 上的毛髮比其他倒刺上柔軟的絨毛稍微粗一些。“一根很好的保護毛,”道格說,他用鉗子將毛髮插入一個小小的馬尼拉信封中。

熊毛大豐收
保護毛(粗糙的外層保護毛)是資訊的寶庫。不僅可以利用它們進行基因研究來識別個體熊,而且研究人員還可以進行同位素分析,以確定熊在前一年飲食中有多少來自鮭魚。雨岸的一位生物學家兼卡爾加里大學的研究生希瑟·布萊恩已經研究出一種方法,可以從毛髮中收集微量的激素,這將確定例如熊在前一年承受了多大的壓力。

達裡蒙特看著道格·布朗拿出微型噴射噴槍為明年野外考察季消毒倒鉤時說道:“這總是讓我感到驚訝。” “這些動物的體重可以達到 200 到 300 公斤,而我們只需不到一毫克的材料就可以獲取物種、性別、個體資訊,確定它們的食物,以及它們是否可能處於壓力之下。這就像雨林中的犯罪現場調查一樣。” 達裡蒙特希望將這項研究持續數年甚至數十年,他引用了一些生態學中的標誌性研究,這些研究將捕食者和獵物聯絡起來,例如查爾斯·埃爾頓的野兔-猞猁研究或正在進行的密歇根州皇家島上的駝鹿和狼研究,這是對捕食者-獵物關係進行的最長期的連續研究。

到目前為止,這種“臭醬”在兩年內引誘了 29 只灰熊和 68 只黑熊。達裡蒙特和他的團隊還透過同位素分析得知,他們灰熊的飲食中 65% 到 95% 來自鮭魚——考慮到鮭魚一年中只有兩到三個月左右的時間出現,這個比例非常驚人。“這表明了這種資源的重要性,也暗示了它們吃了多少血淋淋的鮭魚!”他說。

從 RCF 的熊毛研究中出現的另一個非常有趣的早期故事是,黑熊和灰熊如何競爭並劃分各自的飲食生態位。當黑熊與灰熊共處一個區域時,它們基本上是素食主義者,據推測是出於對灰熊食用鮭魚的偏好。但是,生活在內陸島嶼上的黑熊(這些島嶼基本上沒有灰熊)則會吃更多的鮭魚。

原始土地
我們終於把灰熊媽媽和她的幼崽拋在了後面。“今天早上我們經歷的這些事情會支援我們度過難關,當天氣不像現在這麼晴朗的時候……或者更糟,在冬天我們在電腦前工作的時候,”達裡蒙特在懷亞特號(Raincoast 可靠的 17 英尺奧林匹克摩托艇)的狂風呼嘯聲中告訴我,我們正在返回位於坎貝爾島上貝拉貝拉水域對面的 RCF 野外站。“在這些動物的家園裡親眼看到它們真是令人著迷。”

在中部海岸的短短四天裡,野生動物的統計數字包括許多座頭鯨(其中一頭張開的巨口從水中升起,形成一個閃亮的深藍色浴缸,水從邊緣溢位)、四隻灰熊、海豹、海獺和一群太平洋白邊海豚。這是一個驚人的展示,但這也許是意料之中的,因為這裡是世界上為數不多的仍保留著大片完整沿海溫帶雨林的地區之一。正如海岸觀察員豪斯蒂所說:“熊正在告訴我們,我們擁有原始的土地,我們需要保持它的原貌。”

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