雌性虎鲨（Galeocerdo cuvier）的越洋迁移揭示南大西洋连通性

《Environmental Biology of Fishes》：Transoceanic migration of a female tiger shark (Galeocerdo cuvier) demonstrates connectivity in the southern Atlantic

　　

虎鲨是一种高度洄游的顶级捕食者，在大西洋和印度-太平洋区域具有不同的种群。西大西洋的区域分析揭示了北部（加勒比）和南部（巴西）种群之间额外的遗传分化，特别是在母系遗传的线粒体DNA（mtDNA）中。然而，东大西洋仍然研究不足，使得美洲和非洲种群之间的联系尚未明确。通过使用鳍安装的卫星发射器，研究人员记录了一只雌性虎鲨（全长2.9 m）从巴西费尔南多·迪诺罗尼亚群岛到西非塞拉利昂沿海的完整向东跨大西洋移动。在费尔南多·迪诺罗尼亚附近长时间停留后，该个体在116天内进行了6,764 km的跨大西洋迁移（平均约58 km day^-1）。浮出水面行为在停留和洄游阶段之间存在显著差异，从主要为夜间检测转变为主要为白天检测。这一迁移证实了先前关于雌性虎鲨可以在海盆尺度上进行扩散的发现，并表明赤道迁移可能促进西大西洋和东大西洋之间的遗传连通性。由于缺乏来自西非的遗传数据，此类移动的种群统计学和遗传学后果仍然无法确定，这强调了将遥测技术与扩展的种群遗传采样相结合的必要性，以更好地理解高度移动海洋捕食者的连通性。

研究背景方面，虎鲨（Galeocerdo cuvier）作为广布于全球热带和亚热带水域的大型顶端捕食者，具有高度生态可塑性，能利用从近岸珊瑚礁到远洋的多类生境。现有种群遗传学研究显示，大西洋与印度-太平洋种群之间存在海盆尺度的遗传结构，且西大西洋北部（加勒比）与南部（巴西）种群在母系遗传的线粒体DNA（mtDNA）上呈现分化，这种模式常被归因于雌性定居和雄性介导的基因流。然而，东大西洋的虎鲨遗传与生态数据极为匮乏，导致美洲与非洲种群间的连通性问题长期未解。早期遥测个案虽曾提示西至东的跨洋穿越可能，但后续分析认为该记录更接近渔业运输事件，而非自主迁移。近年来虽有成熟雌性从佛得角向巴西东北部回迁的证据，但总体而言雌性虎鲨长距离移动的数据依然稀少。因此，该项研究旨在借助高精度卫星追踪，检验雌性虎鲨能否自主完成跨洋迁移，并评估其对南大西洋连通性的意义。

研究人员在巴西费尔南多·迪诺罗尼亚群岛（Fernando de Noronha Archipelago）近海捕获一条全长2.9 m的雌性虎鲨，同时安装内部声学发射器（Innovasea V16-6x）与背鳍卫星发射器（Smart Position and Temperature Transmitting tag, SPOT257），从2024年7月13日持续追踪至2025年6月18日。该个体在群岛附近停留数月后，于2025年2月21日开始东行，穿越赤道大西洋，最终进入塞拉利昂专属经济区（Exclusive Economic Zone, EEZ）。研究记录了长达6,764 km的越洋迁移，历时116天，平均速度约58 km day^-1，并发现昼夜浮出行为模式发生显著反转。该结果为雌性虎鲨具备跨海盆扩散能力提供了直接证据，同时表明赤道大西洋可作为连接东西大西洋的功能性通道，对于理解虎鲨种群遗传结构和跨境资源管理具有重要意义。

技术方法方面，该研究基于单一个体样本，个体来自巴西费尔南多·迪诺罗尼亚群岛沿海。主要关键技术包括：1）使用背鳍安装的SPOT257卫星发射器获取高精度GPS位置，利用ARGOS系统分类筛选位置质量（保留LC 3、2、1、0、A、B，剔除无效Z类）；2）使用内部声学发射器结合岛屿周边接收器阵列，验证停留期的精细活动；3）在ArcGIS与R平台中对轨迹进行过滤、投影（通用横墨卡托投影，UTM Zone 25S）和空间分析；4）采用卡方检验比较停留期与洄游期昼夜浮出位置的频次差异。上述方法避免了复杂的实验室分子操作，以现场标记追踪为主。

研究结果方面，卫星追踪与声学检测共同显示，该雌性虎鲨在费尔南多·迪诺罗尼亚群岛附近呈现长时间停留，声学检测从标记当日持续至2025年2月19日。2月21日首次记录到离开岛屿区域的卫星位置，之后该个体向东移动：3月25日（离开后32天）被探测到位于中大西洋海岭以东；5月7日（离开后75天）进入塞拉利昂EEZ，距海岸约240 km；最终卫星检测发生于6月18日，即标记后340天，估算总移动距离为6,764 km。昼夜浮出行为分析方面，停留期夜间位置数量（60个）显著多于白天（22个）（χ²=17.61，p<0.0001），迁移期则白天位置数量（33个）显著多于夜间（17个）（χ²=5.12，p=0.0236），两个阶段之间的昼夜浮出模式总体差异显著（χ²=18.029，p=2.175×10^-5）。这表明长距离迁移与近岸停留具有不同的行为模式。

讨论部分指出，该迁移记录与先前被解释为渔业运输的个体不同，因为其浮出行为不规则、传输间隔多变且持续横跨开阔大洋，更符合自然迁移特征。昼夜浮出行为的转变可能涉及导航、定向或环境采样机制，但其功能基础尚未明确。在遗传层面，线粒体DNA的强烈地理结构通常反映雌性定居，而个体偶发长距离移动虽不足以完全消除现有结构，却可能促成区域性低频地理重叠或基因交换。由于西非沿海缺乏遗传数据，此类迁移是否产生规律性基因流仍无法判断。讨论还推测，跨洋迁移的驱动因素可能包括能量收支优化、种内竞争回避、热环境选择或繁殖场所可及性，但均缺乏定论；费尔南多·迪诺罗尼亚群岛可能是该个体洄游路线中的关键节点，这有待更长期的标记回捕或声学检测验证。翻译研究结论部分：该研究提供了雌性虎鲨海盆尺度移动的直接证据，支持赤道大西洋作为长距离扩散的功能性通道。结果凸显了雌性虎鲨具备越洋迁移能力，并表明此类移动发生在与近岸停留不同的行为模式中。尽管这种扩散确立了种群统计和遗传连通性的潜力，但研究结果提示，这类事件发生频率可能过低，不足以导致规律性基因流或消除海盆尺度的线粒体DNA结构。最终，该案例说明移动不等同于迁移，迁移也不等同于随机交配。虽然这一移动支持西大西洋与东大西洋之间存在种群统计和遗传连通的可能性，但并未证明这种连通是规律发生的。未来研究必须将卫星遥测与扩大遗传和生理采样相结合，尤其是从东大西洋获取样本，以更好地解析罕见长距离移动如何转化为更广泛的种群水平连通性和种群补充。