季节性迁徙幼年绿海龟(Chelonia mydas)摄食胶质猎物比定居植食个体具有更优营养状态

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Marine Biology 2.1

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  为解决绿海龟(Chelonia mydas)不同食性对营养状态的影响问题,东京大学等机构研究人员通过生物记录仪(3D logger)对比分析了日本黑岛与三陆地区幼龟的摄食行为与营养指标。研究发现迁徙至三陆的杂食性个体(含29.9%胶质猎物摄入)虽活动强度更高(活跃时间比0.90 vs 0.63),但体况指数(BCI 1.46 vs 1.33)和血清蛋白(4.2 vs 3.6 g dL-1)显著优于黑岛植食性个体,揭示胶质猎物是高纬度迁徙的重要营养驱动因素。

  

在浩瀚的海洋生态系统中,绿海龟(Chelonia mydas)作为关键的旗舰物种,其生存策略始终吸引着科学家们的目光。传统认知认为,幼年绿海龟在迁入沿岸水域后会转变为植食性,主要以海藻和海草为食。然而近年来越来越多的证据显示,部分个体会持续摄入水母、被囊动物等胶质猎物(gelatinous prey),这种食性差异背后的生态适应机制成为亟待破解的科学谜题。更令人困惑的是,这些需要耗费更多能量进行长距离迁徙、摄食频率更低的杂食性个体,反而表现出更佳的营养状态——这一反常现象挑战了胶质猎物"营养贫乏"的传统观点。

为解开这个生态悖论,东京大学大气海洋研究所(Megumi Kawai第一作者)联合日本海龟协会黑岛研究站等机构,在《Marine Biology》发表了突破性研究成果。研究团队选取日本两个典型栖息地——终年温暖的黑岛(24°14'N)和季节性寒冷的三陆(38°17'-39°40'N),通过动物遥测与生化分析相结合的创新方法,首次系统揭示了食性差异对绿海龟能量收支的影响机制。

研究采用三大关键技术:1) 搭载3D运动记录仪和摄像头的生物记录系统(3D logger+DVL400M),连续记录58.8-130.8小时的水下行为;2) 基于体长(SCL)和体重(BM)的体况指数(BCI=BM×10000/SCL3)评估381只野生个体的营养状态;3) 血清生化分析(总蛋白、白蛋白等6项指标)定量比较65个样本的生理状态。所有实验均通过东京大学动物伦理委员会审批(P13-6等协议编号)。

【栖息地与行为差异】
通过分析496.7小时的黑岛数据和1479.5小时的三陆数据发现,两地绿海龟展现出截然不同的活动模式。黑岛个体像"宅家型"食客,63%时间处于活动状态,每小时啄食海藻达236次,呈现典型的"低能耗高摄食"策略。而三陆个体如同"运动型"猎手,90%时间保持活跃,但每小时仅10次摄食,其中29.9%为水母等胶质猎物。值得注意的是,三陆个体的游速(0.40 m s-1)显著快于黑岛个体(0.31 m s-1),且26.5%的移动时段每小时行进超过1000米——这种"高能耗低摄食"模式本应导致能量赤字,但实际观测结果却颠覆预期。

【营养状态对比】
形态学分析显示,三陆个体的BCI均值(1.46)显著高于黑岛(1.33),这种差异在SCL<50cm的幼体中尤为明显。血清检测更发现惊人差异:三陆个体的总蛋白(4.2 g dL-1)、白蛋白(2.2 g dL-1)和A/G比值(1.0)均显著更高,而黑岛个体仅甘油三酯(137 mg dL-1)水平占优。这些数据表明,尽管三陆个体活动耗能更大,但其蛋白质代谢效率显著优于植食性个体。

【食性与移动策略】
视频分析揭示了三陆个体的独特觅食策略:当水平移动距离<1000 m/h时主要摄食附着藻类(rs=-0.631),而快速移动时(>1000 m/h)则偏好胶质猎物(rs=0.331)。这种"速度-食性"关联模式解释了个体差异——部分三陆个体(如G1514)84.9%摄食为水母,而另一些(如G1605)仍以藻类为主。相比之下,黑岛个体无论移动距离如何均仅摄食底栖植物(rs=0.032)。

研究结论挑战了三个传统认知:1) 胶质猎物并非"营养陷阱",其蛋白质含量(如被囊动物252.32 g kg-1)可能高于部分藻类;2) 高纬度迁徙的能耗可通过高效蛋白代谢补偿;3) 绿海龟存在可塑性极强的食性策略。这些发现为理解气候变化下海洋生物的适应机制提供了新视角——当热带栖息地食物资源受限时,向温带海域的季节性迁徙可能成为绿海龟维持种群存续的重要策略。研究同时警示,过度捕捞胶质生物可能破坏海洋能量流动,间接威胁濒危海龟的生存。

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