澳大利亚毛皮海豹(Arctocephalus pusillus doriferus)行为性体温调节的热成像研究及其对气候变化的适应性启示

本研究通过行为观察和红外热成像技术，首次系统揭示了澳大利亚毛皮海豹(AUFS)在陆地栖息时的体温调节策略。研究发现当气温(Ta)低于19.1°C时海豹通过集群(huddling)减少热量散失，随着Ta升高依次采用俯卧(Prone)、蜷曲(Curled)、斜卧(Oblique)和伸展(Spread)四种姿势调节散热，当Ta超过26.5°C时被毛(Tfur)温度超过鳍肢(Tflipper)，30°C时返回水域。该研究为预测气候变化对海洋哺乳动物行为生态的影响提供了重要依据。

　　

在全球气候变暖的背景下，海洋哺乳动物面临着前所未有的生存挑战。澳大利亚毛皮海豹(Arctocephalus pusillus doriferus，AUFS)作为栖息在温带海域的特有物种，其独特的生理特征使其成为研究气候变化影响的理想模型。这种体型最大的毛皮海豹依赖浓密的防水被毛和中等厚度的脂肪层进行保温，但这也使其在陆地栖息时面临散热难题。随着预测显示未来90年内其分布区气温将上升1.4-5.6°C，极端高温天气频率增加，理解AUFS的体温调节机制对评估其气候适应能力至关重要。

NSW National Parks and Wildlife Service的研究人员通过创新的红外热成像技术，结合行为观察，系统研究了AUFS在陆地栖息时的体温调节策略。研究团队在Kanowna岛进行了为期39天的野外观察，使用AVIO TVS 700热成像相机记录了1427只成年雌性AUFS在不同气温条件下的行为反应和体表温度变化。这项开创性工作发表在《Journal of Thermal Biology》上，首次揭示了AUFS应对温度变化的精细行为调节机制和热交换特征。

研究人员采用了多学科交叉的研究方法：通过黑球温度计精确测量环境温度；利用热成像技术定量分析被毛覆盖区域(T_fur)和裸露鳍肢(T_flipper)的表面温度差异；建立广义线性模型(GLM)和广义最小二乘法(GLS)分析行为与温度的定量关系；采用Wilcoxon秩和检验比较集群与独处个体的体温差异。所有数据采集均遵循严格的伦理标准，确保对野生动物的最小干扰。

研究结果揭示了AUFS精妙的体温调节策略：

1. 行为性体温调节方面，研究发现气温低于19.1°C时海豹主要通过集群(huddling)减少热量散失，这种接触行为能显著降低被毛与空气的温差。随着气温升高，海豹依次采用四种典型姿势：12-15°C时主要为俯卧(Prone)和蜷曲(Curled)，21-24°C增加斜卧(Oblique)，27-30°C则以伸展(Spread)为主，通过调整鳍肢接触面积实现散热调控。

2. 表面温度分析显示，鳍肢是主要散热部位，在多数气温条件下T_flipper高于T_fur。但存在关键转折点：当气温达到26.5°C时，T_fur超过T_flipper，表明被毛的保温作用开始阻碍有效散热。热成像显示颈部区域温度最低，而眼、耳和触须毛囊温度较高。

3. 姿势与散热的交互作用方面，蜷曲姿势在低温时能有效保存热量，但随着气温升高其体表温度上升最快；伸展姿势个体的鳍肢温度始终最高。集群个体在俯卧姿势时被毛温差显著低于独处个体，而在斜卧姿势时鳍肢温差更高，显示集群既可能保存热量也可能需要额外散热。

4. 气温超过30°C时，海豹会进入水域降温，这种行为转变可能影响其陆地繁殖行为并增加能量消耗和捕食风险。

这项研究首次系统阐明了AUFS应对温度变化的行为和生理调节机制，为理解海洋哺乳动物对气候变化的适应能力提供了重要依据。研究揭示的26.5°C体温调节转折点和30°C行为转变阈值具有重要生态意义，可用于预测未来气候情景下AUFS的分布变化和种群动态。特别值得注意的是，频繁进入水域降温可能中断母兽哺乳、增加能量消耗和幼崽被捕食风险，这些发现对制定气候变化下的物种保护策略具有指导价值。研究采用的跨学科方法也为野生动物热生态学研究提供了新范式。