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北海哺乳类顶级捕食者竞争加剧:基于多方法的营养生态学视角

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为何海豹与海豚的食谱重要

海豹或海豚餐盘上的鱼类可以告诉我们海洋健康状况,以及不同物种是否在悄然争夺日益减少的食物。在繁忙的北海南部,灰海豹、港海豹与宽吻海豚都在同一水域觅食,常常追逐相同类群的鱼类。本研究仔细审视这些捕食者的食物与觅食地点,以判断不断增长的灰海豹数量是否正在压缩其他物种的觅食空间。

三位猎手共享同一储藏室

这三种哺乳动物都是顶级捕食者,消耗大量能量且主要以鱼类为食。港海豹与灰海豹倾向于在海底附近活动,常见于浅水软底区域,那里富含比目鱼类及其他底栖鱼类。宽吻海豚的食谱更广,既捕食中层鱼类也捕食底栖鱼。研究者结合了三类证据:搁浅个体的胃内容物、海豹粪便中猎物的DNA痕迹,以及肌肉组织中反映长期食谱与栖息地利用的微妙化学指纹。这种多方法手段既能呈现近期膳食的细节,也能揭示多年觅食格局的宏观图景。

Figure 1. 三种北海捕食者越来越共享同一鱼类“自助餐”,以及由此对共同食物网造成的压力。
Figure 1. 三种北海捕食者越来越共享同一鱼类“自助餐”,以及由此对共同食物网造成的压力。

从躯体中解读化学线索

研究团队测量了捕食者肌肉和许多鱼类猎物中自然存在的碳、氮与硫同位素形态。这些化学特征会因动物在食物网中的觅食位置,以及它们更多在沿岸泥滩、近海水域或靠近表层觅食而有所不同。分析表明,两种海豹在食物链中的位置高于宽吻海豚,这与它们偏重体型较大、富含能量的鱼类(如比目鱼与底栖圆鳍鱼类)的行为一致。重要的是,研究还发现灰海豹所占据的“生态位空间”随时间扩展,而港海豹的生态位收缩,宽吻海豚的生态位比任一海豹都更狭窄且受限。

食谱上有什么

通过对数千块鱼骨进行分类并对胃与粪便样本进行DNA测序,研究者识别出数十种猎物。宽吻海豚主要依赖鳕形目鱼类(如鳕鱼与鳜鱼/近亲种群)、鳅科鱼、比目鱼类与沙鳍鱼,能量来源主要来自鳕形目与比目鱼。港海豹强烈偏好比目鱼,这类鱼占其重建猎物质量的一半以上并构成其大部分能量摄入,鲱形目(如鲱鱼)等也很重要。灰海豹尽管本数据集中胃内容常为空或稀少,但在DNA与化学指纹中呈现出广泛的猎物多样性,表明其为广泛适应的杂食型捕食者,几乎涵盖所有可得鱼类。总体而言,猎物重叠在底栖圆鳍鱼、比目鱼、鳅科鱼与沙鳍鱼之间最高。

Figure 2. 逐步描绘海豹与海豚对富含能量鱼类趋同的过程,显示它们在猎物上的重叠与竞争在增加。
Figure 2. 逐步描绘海豹与海豚对富含能量鱼类趋同的过程,显示它们在猎物上的重叠与竞争在增加。

重叠增加与高能食物减少

在研究覆盖的二十年间,该区域灰海豹种群增长显著。与此同时,港海豹与宽吻海豚的化学生态位收窄,而灰海豹与宽吻海豚之间的重叠增加,尤其是在追踪食物链位置与栖息地的氮与硫标志物上。胃内容物数据显示宽吻海豚中高能猎物显著下降,包括在早期与后期采样期之间鲱形目生物量的明显减少。统计模型表明,即使在控制了季节与年龄因素后,宽吻海豚胃中富含能量猎物的数量仍随灰海豹丰度上升而减少。

这对北海意味着什么

目前来看,北海南部的灰海豹、港海豹与宽吻海豚的食物供应仍显足够。但日益增加的食谱重叠,尤其是在富含能量的鱼类如沙鳍鱼与幼年鳕形目鱼上,表明在鱼类资源因气候变化或捕捞压力发生变化时,竞争可能加剧。灰海豹凭借灵活的食谱与更广的觅食范围,可能比港海豹与宽吻海豚更能适应,而后两者在食物变得稀缺时可能面临更紧张的能量预算与更高的风险。本研究表明,结合胃内容分析、DNA工具与化学示踪剂是揭示海洋食物网中此类隐性紧张关系的强大方法,并强调了持续监测以理解这些顶级捕食者在变化世界中如何共享海洋资源的必要性。

引用: Heße, E., Boyi, J.O., Das, K. et al. Rising competition among North Sea mammalian top predators: a multi-method perspective on trophic ecology. Sci Rep 16, 15172 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-53094-2

关键词: 北海海豹, 港湾鼠海豚(宽吻海豚)食谱, 海洋食物网, 营养位重叠, 捕食者竞争