格陵兰鲨(Somniosus microcephalus)在Nordmore网格系统中的行为特征及其对兼捕减少装置设计的启示

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:ICES Journal of Marine Science 3.1

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  本研究针对格陵兰鲨在北极虾拖网渔业中频繁成为兼捕的问题,通过视频记录分析了该物种与Nordmore网格系统的交互行为。研究人员发现大型格陵兰鲨(2.5-4.0 m)常因逃生开口尺寸不匹配而滞留,50%个体需通过翻滚(roll)和拍打(thrash)行为挣脱。研究为优化兼捕减少装置(BRD)设计提供了关键行为学依据,建议通过增大逃生开口、改进导向板(guiding panel)或增设前置BRD来提升这一长寿物种的逃生效率。成果发表于《ICES Journal of Marine Science》,对北极渔业可持续发展及软骨鱼类保护具有重要实践意义。

  

在寒冷的北大西洋水域,一种被称为"海洋寿星"的格陵兰鲨(Somniosus microcephalus)正面临意想不到的生存威胁。这种寿命可达270岁的缓慢生长的巨鲨,每年体长增长不足1厘米,却因与商业捕虾拖网的致命邂逅而陷入生存危机。尽管渔业强制使用的Nordmore网格系统旨在减少非目标物种捕获,但数据显示1985-2017年间仍有8742网次记录到格陵兰鲨被误捕。这一现象引发了科学家的深度忧虑:当古老物种的生理特性与现代渔业设备产生碰撞,我们该如何在资源利用与生态保护间找到平衡?

加拿大纽芬兰纪念大学渔业与海洋研究所的Sidney M. V. Andrade团队在《ICES Journal of Marine Science》发表了一项开创性研究。通过分析12头格陵兰鲨与Nordmore网格系统的交互视频,研究人员首次揭示了这一物种在拖网中的行为密码。研究采用工厂冷冻渔船搭载的水下摄像系统,在332-466米深、3-4°C的北极虾(Pandalus borealis)渔场记录了40小时视频。摄像机分别部署于网格上方、导向板等四个关键位点,捕捉鲨鱼从接触网格到逃逸的全过程。通过行为编码系统定量分析转向(turn)、翻滚(roll)等动作,并结合体长估算(基于前背鳍长度占全长43%的换算)评估体型对逃逸的影响。

行为模式解码
视频分析显示格陵兰鲨呈现三种典型接触姿态:头向前(67%)、侧身(25%)和尾向前(8%)。头向前个体常以吻部猛烈撞击网格(中位接触时间11.5秒),而尾向前个体则表现出更长的滞留(最长达1204秒)。

尤为关键的是,50%个体在逃生开口处发生卡滞,被迫通过生物力学代价高昂的侧滚(中位耗时8秒)或拍打(15秒)动作挣脱,这种行为在自然栖息中极为罕见。

生理制约与设备缺陷
研究指出,67%观察个体存在眼寄生虫(Ommatokoita elongata)感染导致的视力损伤,这可能是其难以识别网格结构的原因。体长分析显示3-4米个体逃逸时间(22秒)显著短于2.5-3米个体(57秒),印证了网格系统对大型鲨鱼的不适应性。值得注意的是,一条4米级个体通过连续左转(占初始转向77%)改变体位最终逃脱,揭示方向偏好可能影响逃生成功率。

渔业改进方案
基于行为观察,研究提出三重优化路径:在网格系统前段增设筛网式BRD,缩短导向板(guiding panel)长度以扩大活动空间,以及将逃生开口长度从当前2.3米加大。这些改良可减少83%的鲨鱼-网格接触时间(当前中位值12.3秒),尤其有利于受寄生虫影响的个体。

这项研究首次建立了格陵兰鲨行为特征与渔具设计的量化关联,为北极渔业管理提供了物种特异性解决方案。研究者特别强调,尽管观察中所有鲨鱼最终逃脱,但野外常出现死亡案例,说明当前设备仍造成生理压力(可能引发代谢紊乱)。该成果不仅对保护这一IUCN近危物种至关重要,也为其他长寿海洋物种的兼捕管理树立了行为学研究范式。随着北极渔业活动增加,这种融合工程设计与动物行为学的跨学科方法,或将成为平衡生态保护与资源开发的关键技术路径。

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