靠DNA和声音找到它！中国科学家首次揭开德氏中喙鲸的神秘面纱，为我国大型哺乳动物增添了新成员

喙鲸类主要栖息于深海，活动隐秘且难以接近，这为野外观察和样本采集带来了巨大挑战。过去长期以来，科学家对德氏中喙鲸（Mesoplodon hotaula）的了解极其有限。作为一种深海鲸类，还没有确切的活体观测记录，全球范围内对其分布、栖息地、行为特征以及种群动态几乎一无所知；而且，喙鲸类之间的形态差异微小，仅凭传统形态学方法也是难以区分的。

近日，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，一项研究首次通过整合DNA测序、声学数据分析和照片记录，成功确认了德氏中喙鲸的物种“身份”，填补了这一深海鲸类的研究空白。该研究由中国科学院深海科学与工程研究所的李松海研究团队开展，揭示了该物种独特的声学和形态特征，并指出其分布范围可能比以往认为的更广泛，在国际上首次揭示****南海不仅存在这一神秘物种，并可能是其关键栖息地。相关成果于2024年12月发表在国际期刊iScience上。为助力全球环境治理、并供我国学者了解最新研究动态信息，编译分享信息如下，供感兴趣的读者们参阅。（编译：王芊佳）

深海里的喙鲸家族一直是科学家眼中的谜团。它们生活得非常隐秘，不仅分布范围、种群数量不清楚，甚至连它们是怎么生活的都没人了解。这在中喙鲸属（Mesoplodon）身上表现得尤其明显。这一类鲸有已知物种16种，是鲸类家族中物种最多、但也是最神秘的属。它们深潜到上千米的海底，很少成群结队出现，科学家想要观察或者研究它们的机会少之又少。而在这些物种中，德氏中喙鲸（Mesoplodon hotaula）无疑是最“神秘”的一个。全世界关于它的记录，几乎都来自搁浅在海滩上的腐烂标本。在大海里，没人真正见过它的活体，甚至连它长什么样、生活在哪儿都没有明确的答案。此前，最新出版的**《中国哺乳动物多样性：编目、分布与保护》**一书中还没有这一物种的记录。这一发现，为我国大型哺乳动物列表增添了新成员。

德氏中喙鲸的研究过程可以说一波三折。1963年，斯里兰卡的一头搁浅鲸被认定为一种新物种，命名为德氏中喙鲸。然而，仅仅两年后，科学家又觉得它跟另一种喙鲸——银杏齿中喙鲸（Mesoplodon ginkgodens）实在太像了，甚至连骨头的结构都差不多，于是干脆，把它们当成了同一种鲸。直到2014年，科学家根据新的基因和形态学证据，才重新把德氏中喙鲸“翻案”，确认它确实是一个独立物种。不过，问题还没解决，德氏中喙鲸和银杏齿中喙鲸在外形上几乎一模一样，比如皮肤颜色和身上的伤痕，科学家很难区分它们。而且德氏中喙鲸的皮肤一旦暴露在阳光下，会迅速变暗，进一步增加了识别难度。它们的分布也扑朔迷离，目前只知道它们的搁浅死亡个体出现在一些偏远的热带岛屿，比如斯里兰卡、基里巴斯和塞舌尔等，其他信息寥寥无几。

在这样困难重重的情况下，科学家还是想方设法攻克了难题。最近，我国研究团队通过结合DNA检测、声波记录和照片，首次在野外确认了德氏中喙鲸的身份。这是一个重大突破！他们发现，德氏中喙鲸有独特的声波特征和外形特征，可以将它和其他喙鲸区分开来。这一发现不仅为科学家更深入地研究这种鲸提供了方向，也为了解它们的分布、生活习性和生存威胁打开了新的窗口。

上图：南海海域的抹香鲸 中国科学院深海所海洋哺乳动物研究团队供图

2019年到2023年，这支科研团队在南海进行了六次海上调查，终于揭开了深海神秘生物——德氏中喙鲸的真面目。这次研究首次详细记录了德氏中喙鲸的相关数据，为人类认识这种稀有的海洋鲸类带来了重大突破。

在这项研究期间，科研团队共记录了12次****中喙鲸的目击事件，其中，有5次被确定是德氏中喙鲸。通过采集鲸的皮肤样本、录制声波信号和拍摄照片，研究团队成功确认了这些鲸的“身份”。在两次目击中，科学家用特殊工具采集了三份皮肤样本，并通过基因分析发现，这三头鲸都是雄性德氏中喙鲸。此外，在四次观测中，团队记录到了这些鲸发出的声信号，这种声音有特定的频率和节奏，与其他喙鲸完全不同。这些特征成为辨别德氏中喙鲸的重要依据。

图1. 德氏中喙鲸的目击记录和潜在分布范围图。(A) 图中展示了在南海北部观测到的德氏中喙鲸记录。红点表示已确认的目击记录（n = 5），对应表1中的数据；蓝点表示可能的目击记录（n = 7）。 (B) 德氏中喙鲸的潜在分布范围图，基于已确认的样本记录和可能的目击数据推测得出（Jefferson et al., 2015）。太平洋帕尔米拉环礁以东的海域（例如墨西哥和南美洲西部）被标注为“?”，即德氏中喙鲸的可能分布范围，尚存疑问。图源：Li et al., 2024, iScience 27, 111465
拍摄的照片也提供了更多细节。德氏中喙鲸体长大约3~5米，有突出的喙和前额，背部呈棕褐色，身上还带着雪茄达摩鲨留下的圆形咬痕。一头幼鲸被确认没有长牙，也没有划痕，而成年雄鲸的嘴部轮廓呈弧形，脸颊较浅，眼睛周围有白色斑点，喙部的颜色深于其他部位。此外，研究还发现幼鲸的背部有特别的条纹状花纹，这种条纹在鲸长大后会逐渐消失。

有趣的是，在一次目击中，科学家还发现了一个混合种群，其中既有德氏中喙鲸，也有一种叫柏氏中喙鲸的鲸。柏氏中喙鲸的头部更平坦，嘴部轮廓没有德氏中喙鲸那么弯，这些特征让它们变得容易区分。

此外，还有七次观测虽然没有采集到基因或声波数据，但鲸的外形、行为、栖息地和群体规模都与德氏中喙鲸非常相似，因此被认为很可能也是德氏中喙鲸。这些发现，不仅证明了德氏中喙鲸确实生活在南海，还帮助我们更好地了解它们的习性、生活环境和种群特征。

在南海区域确认的五次德氏中喙鲸的目击记录简述。图源：Li et al., 2024

【讨论】这项研究表明，德氏中喙鲸（Mesoplodon hotaula）具有一些独特的声学和形态特征。尽管它的外形和生活习性与在印度太平洋水域的其它两种中喙鲸（Mesoplodon densirostris 和 Mesoplodon ginkgodens）相似，但通过研究，科学家发现了德氏中喙鲸的两大明显特征：一是它嘴线的形状，二是成年雄性德氏中喙鲸牙齿的大小、形状和位置。虽然Mesoplodon ginkgodens（银杏齿中喙鲸）在一些形态特征上与德氏中喙鲸相似，但成年雄性德氏中喙鲸的嘴部颜色与银杏齿中喙鲸有明显不同。德氏中喙鲸的嘴部上颚是深色的，下颚是浅灰色，而银杏齿中喙鲸的嘴部则呈现白色。此外，年轻德氏中喙鲸背部的条纹在它们成长过程中会逐渐消失，而银杏齿中喙鲸则没有类似的现象。虽然这些条纹特征还未在银杏齿中喙鲸身上见过，但类似的变化在大西洋的杰氏中喙鲸（Mesoplodon europaeus）身上曾有记录。

研究还发现，基因样本、声学记录和拍摄到的照片结合使用，可以帮助科学家确认这些鲸的物种身份。通过对活体鲸进行皮肤活检，科学家不仅能够确认它们的物种和性别，还能进一步了解它们的分布范围、进化历史和亲缘关系。这项研究首次确认了德氏中喙鲸在南海的存在，这也意味着德氏中喙鲸成为第五种被记录在中国水域的喙鲸，其他已知的包括柯氏喙鲸（Ziphius cavirostris）、柏氏中喙鲸（Mesoplodon densirostris）、银杏齿中喙鲸（Mesoplodon ginkgodens）和朗氏中喙鲸（Indopacetus pacificus）。

通过这项研究，科学家还发现，德氏中喙鲸的分布范围可能比此前认为的要广泛。虽然德氏中喙鲸的记录一度稀少，但如今的研究表明，南海及其邻近的水域可能是德氏中喙鲸的重要栖息地。此前在马来西亚、泰国、中国台湾地区、菲律宾等地，也曾有类似的目击记录，这些很可能都是德氏中喙鲸。随着越来越多的研究和调查，德氏中喙鲸的栖息地和生态特征将变得更加清晰，科学家也许能够更全面地了解这一神秘的物种。

此外，中喙鲸等深海鲸类在生态系统中扮演着重要角色。它们不仅被认为是碳储存的“仓库”，还能将深海中的营养物质运输到海面，从而促进海洋的初级生产力。尽管目前我们对中喙鲸的了解仍然有限，但这项研究为科学家提供了关于德氏中喙鲸的种类、分布和行为的新信息。这对于研究深海生物和评估深海资源开发（包括深海采矿等活动）对深海生态系统的影响至关重要。

然而，这项研究也存在一些局限性。首先，研究团队共记录了12次****中喙鲸的目击事件，但其中只有5次通过基因或声学手段确认了物种身份。其他7次目击虽然基于发现位置和外形的相似性推测为德氏中喙鲸，但不能完全确认，因为德氏中喙鲸和银杏齿中喙鲸在外形上存在一定的相似性。此外，形态特征和声学特征可能因不同调查区域而有所差异，因此在没有基因数据的情况下，仅凭外形或声音特征无法完全确认物种。未来的研究需要特别小心，尤其是在只有一种证据时进行物种确认和物种间比较。

思考题·举一反三

Q1、深海鲸类通过垂直养分运输影响海洋初级生产力的具体机制是什么？德氏中喙鲸是否在这一过程中表现出与其他中喙鲸不同的生态功能？

Q2、在深海资源开发活动日益增加的背景下，德氏中喙鲸等深潜鲸类的行为模式和生态功能，是否能被有效监测？应如何量化深海开发对这些物种及其栖息地的长期影响？

Q3、从1963年到2014年，德氏中喙鲸的分类地位经历了反复争议。这一案例，是否反映出现代科学中基因证据与形态学证据在物种鉴定中的博弈？未来对于类似争议物种的研究，科学界应采取怎样的研究策略，来减少不确定性？

Q4、在南海的海洋生物多样性保护中，如何有效整合鲸类及其栖息地的科学研究与当地渔业和经济活动的可持续发展，以实现生态保护与经济利益的双赢？

Q5、当前的保护措施能否有效应对气候变化带来的生态变化，尤其是在深潜鲸类栖息地的生境退化和食物链变化方面？我们应如何结合长期生态监测和模型预测，调整保护策略以应对这些潜在威胁？

编译 | 王芊佳

审核 | Linda Wong

编辑 | 绿茵
排版 | 绿叶