海草对岸的护士鲨生长更优？佛罗里达比斯坎湾护士鲨生长速率显著高于巴哈马比米尼同种群体

《Environmental Biology of Fishes》：Is the seagrass greener on the other side? Faster growth in Biscayne Bay, Florida’s nurse sharks (Ginglymostoma cirratum) compared to neighboring conspecifics of Bimini, The Bahamas

本研究针对大西洋护士鲨（Ginglymostoma cirratum）生活史参数的区域差异问题，通过对比佛罗里达比斯坎湾与巴哈马比米尼两地护士鲨的von Bertalanffy生长模型，发现比斯坎湾种群具有更快的生长系数（k=0.11 yr-1）和更小的渐近最大体长（L∞=259.26 cm），表明生长策略存在小尺度地理变异。该成果对区域化鲨鱼管理策略制定具有重要指导意义。

　　

在海洋保护生物学领域，准确理解受威胁物种的生活史参数是实现有效管理的基石。大西洋护士鲨（Ginglymostoma cirratum）作为一种常见的近岸鲨鱼，虽在佛罗里达沿岸被评估为低保护关注等级，但在整个大西洋范围却被世界自然保护联盟（IUCN）列为易危物种，且历史上因渔业捕捞、栖息地丧失等因素其种群数量疑似下降了30-49%。然而，直至2024年，Fadool等人基于巴哈马比米尼群岛的长期标记-重捕数据，才首次发表了该物种的von Bertalanffy生长模型，揭示比米尼的护士鲨生长缓慢（k=0.04 yr^-1），寿命较长，最大渐近体长（L_∞）达303.28厘米。这一开创性工作同时也指出，由于资源可利用性、捕食风险或温度等地理差异可能导致生长速率变异，因此亟需在不同地理种群中进行额外的生长评估。

比斯坎湾与比米尼仅相隔约80公里，同处西大西洋区域，共享相似的海草床、红树林和珊瑚礁等栖息地。然而，比斯坎湾紧邻大都市迈阿密，承受着更直接的人类活动压力（如沿岸开发、休闲渔业），其生态系统与相对原始的比米尼可能存在显著差异。这种邻近种群间是否存在未被察觉的生活史差异，对于制定精准的保护管理策略至关重要。如果生长特性确实存在区域特异性，那么直接套用比米尼的生长模型来评估和管理比斯坎湾的护士鲨种群，可能会导致评估偏差和管理失效。

为此，由John F. Hlavin领衔的研究团队在《Environmental Biology of Fishes》上发表了他们的研究成果。他们利用2017年至2025年间在比斯坎湾及其附近海域进行的持续鲨鱼种群调查数据，旨在：（1）为比斯坎湾的护士鲨建立von Bertalanffy年龄生长模型；（2）直接比较比斯坎湾与比米尼（Fadool et al., 2024）的生长模型，探究生长是否存在地点特异性变异；（3）通过分析重捕鲨鱼的最小线性位移（MLD），探讨站点忠诚度和家域范围大小，为观察到的生长趋势提供潜在解释。

研究人员主要采用了基于标记-重捕数据的生长模型构建技术（具体为Fabens方法的贝叶斯实现，BFa）、广义加性模型（GAMs）分析生长速率与体型的关系，以及利用哈弗辛公式计算最小线性位移来评估站点忠诚度和家域范围。研究样本来源于比斯坎湾当地的长期渔业调查。

研究结果

1. 生长模型参数显著差异

研究团队使用了37尾重捕间隔≥75天的护士鲨数据构建生长模型。贝叶斯分析表明，模型参数收敛良好。结果显示，比斯坎湾护士鲨的渐近最大体长L_∞估计值为259.26厘米（95%可信区间为245.90-276.20厘米），生长系数k为0.11 yr^-1（95%可信区间为0.09-0.13 yr^-1）。与Fadool等人报告的比米尼种群参数（L_∞=303.28厘米，k=0.04 yr^-1）相比，存在统计学上的显著差异（L_∞的贝叶斯p=0.015，k的贝叶斯p<0.001）。这表明比斯坎湾的护士鲨生长更快，但达到的最大体型更小。

2. 经验生长速率与体型关系不同

比斯坎湾护士鲨的总体平均经验生长速率为12.11±7.98厘米/年，显著高于比米尼种群的8.68±6.00厘米/年。广义加性模型分析进一步揭示，种群（作为固定效应）对生长速率有显著影响，比斯坎湾的生长速率更高。更重要的是，生长速率与平均体长（L_avg）的关系在两个种群中也不同：比斯坎湾种群表现出显著的非线性关系，幼鲨生长速率较高，在约125厘米体长时达到峰值，随后在超过160厘米后急剧下降；而比米尼种群的生长速率随体型增大仅呈现不显著的逐渐下降趋势。L_avg的平滑项解释了比斯坎湾种群生长速率变异的48.8%，但仅解释了比米尼种群的10.3%。

3. 站点忠诚度与家域范围

对48尾重捕护士鲨的分析显示，其最小线性位移范围在0至8.4公里之间，平均值为1.6±2.2公里，表明这些鲨鱼对比斯坎湾中北部栖息地具有高度的站点忠诚度，家域范围较小。线性回归分析发现，最小线性位移与鲨鱼的平均体长（L_avg）呈显著正相关（R2=0.31, p<0.001），提示随着鲨鱼年龄增长和体型增大，其利用的家域范围也随之扩大。

研究结论与意义

本研究首次建立了佛罗里达比斯坎湾护士鲨的von Bertalanffy生长模型，并揭示了其与邻近的巴哈马比米尼种群之间存在显著的生长策略差异。比斯坎湾的护士鲨表现为“快生长、小体型”的生活史策略，而比米尼的护士鲨则表现为“慢生长、大体型”的策略。这种差异发生在仅相隔80公里的两个地理种群之间，挑战了以往认为生态相似邻近种群生活史参数也相似的假设。

研究讨论了导致这种差异的多种潜在驱动因素。首先，历史上及现今的渔业压力（特别是佛罗里达沿岸的休闲渔业）可能对比斯坎湾种群产生了选择压力，倾向于淘汰生长慢、成熟晚的个体，从而塑造了更快的生长速率和更早达到的渐近体型。其次，生态因素如种间竞争和捕食风险可能不同：比米尼作为柠檬鲨（Negaprion brevirostris）的重要育幼场，其高密度的柠檬鲨可能通过直接竞争或间接的“恐惧效应”影响共享饵料鱼的行为，从而限制了护士鲨的资源获取和生长；而比斯坎湾北部和中部区域柠檬鲨相对稀少，可能为护士鲨提供了更宽松的觅食环境。此外，站点忠诚度分析和较小的家域范围表明，比斯坎湾的护士鲨，尤其是幼体，能够高效利用局部区域的资源，这可能也支持了其较高的生长速率。

这项研究的重要意义在于强调了在相对小的空间尺度上也可能存在显著的种群生活史变异。这对于依赖物种生活史参数进行种群评估和制定管理措施（如渔业法规、保护区的划定）具有直接启示。将基于某一特定种群的生长模型外推至假定为生态同质的其他邻近种群，可能会导致管理策略的失准。因此，未来的鲨鱼保护和管理实践需要更加精细化的、基于本地数据的评估，特别是在站点忠诚度高、移动性相对较弱的物种如护士鲨中。本研究呼吁建立更长期的监测数据集并加强科研团队间的合作，以生成跨区域和区域内的生活史信息，从而为软骨鱼类的有效保护和科学管理提供坚实支撑。