基于声学遥测与稳定氧同位素分析：现生与灭绝鹦鹉螺类头足纲动物的习性与栖息地比较

古老海洋生物在当今变化的海洋中

鹦鹉螺以其优美的螺旋壳著称，仿佛来自另一个时代的遗物——在许多方面它们确实如此。这些“活化石”是曾经占主导地位的有壳捕食者群体中仅存的幸存者。本研究提出了一个看似简单但影响深远的问题：今天鹦鹉螺在水柱中到底生活在哪个深度，随着生长这些分布如何变化，以及这与远古时期其已灭绝的亲缘种类相比如何？这些答案有助于我们理解现代礁体生态系统以及古代海洋的运行方式。

最后的鹦鹉螺仍然徘徊在哪里

如今，鹦鹉螺及其近亲全鹦鹉螺被限制在热带西太平洋和东印度洋的陡峭礁坡上。尽管它们的全球分布自恐龙时代以来已经收缩，但它们占据的适宜海底面积仍然广阔——可能超过一百万平方公里。研究人员使用小型壳体安装的声学发射器追踪了来自帕劳、巴布亚新几内亚、斐济、瓦努阿图、澳大利亚和菲律宾等地七个种群的27只成熟个体。标签昼夜报告深度、温度和位置，揭示了这些动物沿礁坡移动的距离与速度以及它们潜水的深度。

沿礁坡的日常上下迁移

追踪数据显示，大多数成体鹦鹉螺的大部分时间都停留在距海面约200米处，其中帕劳的一种Nautilus belauensis生活得更深些，约为250米。全鹦鹉螺则趋向于停留得更浅，接近150米，并表现出极为规整的日迁：它们随晨昏上下沿坡迁移，呈现出整齐、重复的模式。相比之下，同一地区的鹦鹉螺显示出更为不规则的垂直运动，有些个体在岛屿间进行异常深或中层的远距活动。在每个观测点，个体每天沿礁轮廓游动数公里，有时紧贴坡面，有时在中层水域横越，这表明即便这些看似缓慢的动物也能维持远隔礁系之间的基因流动。

在黑暗中成长

为了解幼年鹦鹉螺的栖息地——这一生活阶段体型太小无法直接追踪，团队转向了壳体中保留的化学信息。通过测量壳材中的氧同位素比例并将其与当地温度—深度剖面比较，他们重建了各个壳段形成时的温度，从而推估出相应的深度。在所有研究的现代物种中，一致的生活史浮现出来：卵产在中等深度，大致100–200米，相对温暖。孵化后不久，幼体向坡下进入更冷的深水区，约350–400米，在那里度过多年并不断增加新的壳室。只有在接近性成熟时，它们才逐步返回到较浅且较温暖的水层，完成最后一到两个壳室以及外壳边缘的形成。

来自化石壳的教训

研究者将相同的同位素技术应用于来自19个已灭绝鹦鹉螺种、共计500多份样本，时间跨度从白垩纪到中新世。大多数化石物种的生长温度显著高于现代鹦鹉螺，意味着它们生活在较浅、更受阳光照射的栖息地——即便考虑到古环境整体更暖的气候因素后，结论仍然成立。来自著名化石产地（如英国的伦敦粘土层及南极类似沉积）的壳体表明，典型生存深度可能只有几十米。一个突出例外是属Aturia的鹦鹉螺，这一较晚出现的属具有更复杂的内部壳结构。其壳体记录的生长温度更低，接近现代鹦鹉螺，暗示它已经占据了更深、更冷的海洋区带，类似现代形态。

这些深栖幸存者的重要性

综合来看，证据将现代鹦鹉螺与全鹦鹉螺描绘为非同寻常的幸存者——与大多数已灭绝亲缘种相比，它们退缩到了更深、更冷的栖息地。幼体在昏暗寒冷的深处度过漫长的“童年”，只有成年后才上移到较浅水域进行繁殖并利用礁区更丰富的食物资源。更坚固的壳体和较低的新陈代谢需求可能帮助它们在高压和稀缺资源环境中生存，部分抵御了捕食者和竞争者的威胁，这些天敌可能促使其它鹦鹉螺类灭绝。理解这种隐藏的生活史不仅有助于解释这些动物在过度捕鱼和变化的礁区中如何延续生存，也为解读化石壳体的生涯历程——以及重建古代海洋的工作方式——提供了有力钥匙。

引用: Ward, P.D., Barord, G., Carlson, B. et al. Comparative habits and habitat in extant and extinct nautiloid cephalopods from acoustic telemetry and stable oxygen isotope analyses. Sci Rep 16, 9032 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36623-x

关键词: 鹦鹉螺, 深海, 礁坡, 稳定同位素, 古生态学