物种日历 昨天
地松鼠的粪便里,竟然有猛犸象的DNA
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欢迎收看自然小喇叭栏目的第 110 期,在过去的半个月里,我们搜罗了以下值得一看的自然新闻和研究:

1)海底发现巨大鲸类墓地,最早距今 526 万年

2)全世界只剩一株的植物,新种子发芽了

3)人类改造河流,鱼类也会进化适应

4)古代地松鼠的便便,里面有猛犸象 DNA

5)最稀有的大型类人猿,因为暴雨消失了 7%

6)海岛上的地震仪,测出了布氏鲸的声音

鲸类墓地

印度洋海底有个地方,几百万年来一直不断堆积鲸的尸体,如今已经成了一片巨大的墓地。

这片墓地位于迪亚曼蒂纳带,在澳大利亚和南极洲之间,水深 4200~7000 米。2023 年初,中国科学院的团队坐着奋斗者号潜水器下潜,发现深处有鲸类化石。之后,他们又下潜 32 次,共发现了476 处鲸类化石;还发现了5 处仍活跃着的鲸落,这是鲸死后沉到海底、慢慢被各种生物分解所形成的小型生态圈。

鲸类墓地发现点 | 参考资料 [ 1 ]

这片区域绵延 1200 公里,是目前已知规模最大、最深、最古老的鲸类墓地。利用同位素测年法,科学家发现,最古老的骸骨距今526 万年。化石里大多是喙鲸,它们长着像鸟嘴一样的吻部,特别擅长深潜,平时很少能被人类观测到。这些鲸骨历经几百万年不腐,是由于骨密度很高,骸骨密实到食骨蠕虫还没啃完,就先在表面裹上了一层矿物质外壳,将骸骨封了起来。

5 处还活跃的鲸落也刷新了记录,最深的一处在海面下 6700 米,比此前的记录深了约 2500 米。骸骨上挤满了细菌、食骨蠕虫、蛇尾类等,密度高达每平方米 2840 个,很多是人类还没记录过的新物种。

于 5610 米深处记录到 3 米长的小鳁鲸鲸落 | 参考资料 [ 1 ]

为什么偏偏是这片海域堆积了这么多鲸类骸骨?科学家有几个推测:一方面,这里深水鱿鱼和鱼类资源丰富,是喙鲸喜欢的猎场;另一方面,此处海底是个 V 形沟,鲸的尸体顺着地形滑下来,正好都汇聚到这里。再加上这一带沉积速度特别慢,一千年都积不起一厘米泥沙,骸骨长期裸露在外,才有机会慢慢变成化石。

保存濒危种子

全世界只剩一株野生个体的植物,正靠着绳索悬在崖壁上。

它的学名叫 Dendroseris neriifolia,是菊科苦苣菜属苦苣木亚属的植物,原产于智利的胡安 · 费尔南德斯群岛。苦苣木亚属共有 11 个物种,全部都只见于这个群岛,其中已经有 1 种野外灭绝,4 种极危,6 种濒危。Dendroseris neriifolia 属于极危,野外只剩一棵,卡在鲁滨逊岛的峭壁上,靠绳索拉着才不会掉下去。(鲁滨逊岛因《鲁滨逊漂流记》得名,小说主角原型曾在此岛流落四年。)

采集最后一颗树的种子 | Gonzalo Rojas

每年 3 月种子成熟,工作人员会爬上树干,在树枝下面张开网来采集种子。今年收集了约 400 粒,其中 29 粒被送往英国邱园的千年种子库,这是它的种子第一次进入任何一家种子库。X 射线检测显示,其中有 25 粒种子有发芽的潜力,目前已有 8 株幼苗萌芽,其中 3 株会被送往苏格兰的一家植物园培育。

由于长期的地理隔离和繁殖限制,这颗树约九成的种子都没有活力。人工栽培的个体之间存在杂交,所产的种子也没法用于野外复育。科学家的目标是先把幼苗养大,待其开花结果再积累种源,为日后的野外重新引入做准备。

采集到的珍贵种子 | Gonzalo Rojas

这棵树的消亡还关系到其他物种的命运。同样极危的火冠蜂鸟(Sephanoides fernandensis)以苦苣木亚属植物的花蜜为食物来源之一,也是它们重要的传粉者,两者的命运紧紧捆绑在一起。

鱼类适应人为河流

人类在改造河流,而鱼类在随之进化。

比利时的德梅尔河是一条高度受人为调控的河流,全长 85 公里,有多处水坝和水闸调控。最近一项研究中,科学家关注了这条河里的三刺鱼,这是一种体长只有几厘米的小型淡水鱼。他们从不同河段的 11 个种群捞鱼,并记录下这些地点的流速、水深和河道形态,再对鱼做基因检测,看哪些基因随着水流条件发生了变化。

比利时德梅尔河的水利设施 | Colin Rennie

结果发现,不同地点的三刺鱼之间出现了12 个遗传分化位点,功能几乎都与神经和感觉系统有关。侧线系统是鱼类的感觉器官,相当于皮肤上密布的微型流速传感器,可以感知水流的方向、速度和压力变化。人工调控改变了河流后,感知能力更适配新条件的鱼类个体活了下来,种群基因随之发生偏移,不同河段的种群也积累了各不相同的遗传变化。

三刺鱼(Gasterosteus aculeatus) | JaySo83

这样的快速进化,在其他地区的鱼类身上也发生着。比如挪威埃拉河的大西洋鲑,在河流调控后的 30 年里,它们体重缩到了原来的三分之一,还出现了相应的基因组变化。

这让现有的河流保护工作出现了一个新问题。一般默认鱼类的生物特征是固定不变的,鱼类的保护方案也以此为前提来设计。但如果鱼一直在悄悄演化,那按照旧数据设计的鱼道,在若干年后可能就对不上号了。

古老粪便

在北极地松鼠的古老便便里,竟然有猛犸象的 DNA。

北极地松鼠(Urocitellus parryii ) | Government of Yukon

加拿大育空地区的永久冻土里,冻着很多地松鼠留下的粪化石,年代可以追溯到 3 万~70 万年前。最近,科学家从这些古老的便便里拼出了多个线粒体基因组,里面包括猛犸象、西伯利亚野牛、马等动物,还检测到了灰狼和大型猫科动物——可能是美洲狮,也可能是已经灭绝的北美猎豹。除了这些动物,粪化石里还有 200 多个植物类群、各种真菌和细菌的 DNA。

地松鼠的便便里内容这么丰富,有两个原因:一方面,它们是机会主义的杂食动物,腐肉、虫子等逮到什么吃什么;另一方面,它们还是狂热的囤积者,会把能找到的种子、骨头碎片等全都一并带回洞穴里囤起来。这样一来,这些便便和洞穴贮藏就像一个小型生态档案,保存了周围生物群落的 DNA 线索。

古代北极地松鼠的便便颗粒 | Duane Froese / University of Alberta

这片区域在冰河时代是白令陆桥地区。当时海平面较低,亚欧大陆和北美大陆相连,猛犸象、西伯利亚野牛和野马在这里穿梭。随着气候变化,白令海峡重新淹没,那段历史跟着沉入水下,但在今天的育空永久冻土中,我们还可以通过这些古老的便便看到当时的景象。

稀有猩猩死亡

世界上最稀有的大型类人猿,因为 4 天的暴雨而消失了 7%。

受害者是打巴奴里猩猩。它们体型中等,毛色棕红,雄性留着一把长胡子。这是目前最晚被科学界正式确认的大型猿类物种——直到 2017 年,它们才被认定为猩猩属的第 3 个独立物种。正式命名的时候,它们的数量估计只剩不到 800 只,几乎都生活在印度尼西亚苏门答腊岛的巴丹托鲁(Batang Toru)。

打巴奴里猩猩(Pongo tapanuliensis)| Tim Laman / Wikimedia Commons

去年 11 月,热带气旋森亚尔(Senyar)横扫苏门答腊,在 4 天内向巴丹托鲁倾倒了大约 560 毫米降水。大规模的山体滑坡随之而来,卫星图像显示出大约 5 万处滑坡痕迹,约 8300 公顷的森林遭到破坏。

灾前和灾后的卫星图像 | 参考资料 [ 5 ]

最近,科学家将灾难前后的卫星影像与种群密度数据结合,估算约 58 只打巴奴里猩猩在这次的灾难中死亡,数量占西部片区约 11%,占全球总数约 7%。当滑坡突然发生,树冠崩塌,猩猩几乎没有逃脱的机会。这还只是保守估计,尚未计入崩塌波及范围之外的伤亡,以及后续食物短缺带来的影响。

令人担忧的是,打巴奴里猩猩每 6~9 年才生育一次,是繁殖速度最慢的哺乳动物之一。据分析,它们的每年死亡率一旦超过 1% 就足以将种群推向灭绝,而 7% 的损失可能需要 10 年甚至更长的时间才能恢复。与此同时,它们所在地的水电和金矿项目都在恢复运营,栖息地上来自人类的压力并没有解除。

地震仪记录布氏鲸

一台测地震的仪器,意外成了布氏鲸的录音机。

布氏鲸是国家一级保护动物,北部湾是中国唯一已知的稳定近岸种群所在地,近几年通过照片确认的个体超过 70 头。监测布氏鲸并不容易,船只调查会受到天气和白天的限制,水听器成本又高。

布氏鲸(Balaenoptera edeni)| Chainfoto / Wikimedia Commons

广西壮族自治区的研究团队想到了一个办法——试试斜阳岛上现有的地震仪。布氏鲸叫声频率极低,可以低至 5 赫兹,声波穿过海底岩石传入地壳后,地震仪反而比水听器更容易接收到这个频段

为了从噪声中分离出鲸的声音,他们用了两种方法:首先是训练深度学习模型,在使用超 170 万条标注数据进行训练后,模型的准确率高达 99%;后续研究中,他们还调用 Meta 的图像分割模型 SAM,将声音转为声谱图后让 AI 以图像任务处理,准确率超过 96%,还能找出人工处理时漏掉的叫声。

基于海岛地震仪的布氏鲸声学信号智能识别 | 新华社

地震仪还带来了出乎意料的发现。以往依靠人工调查,科学家以为这些鲸每年 4 月前后就离开北部湾了;现在却发现,布氏鲸的声音从 1 月一直持续到 7 月。当地渔民 7 月还在斜阳岛西南约 38 公里海域见过一头,和声音数据吻合。从叫声节律来看,鲸群在此期间可能正在交配繁殖。

这套方法最大的优势是可以直接利用现有的地震台站。全球地震活跃区到处布满了这类设备,稍加调整就可以用来监测鲸类叫声,而且地震仪全年在线,刮风下雨和夜里都照样工作,运维成本远比水听器更低。

参考文献

[ 1 ] https://www.nature.com/articles/s41586-026-10546-z

[ 2 ] https://www.kew.org/about-us/press-media/critically-endangered-tree-on-cliffside-finds-hope-at-kew-and-logan-botanic-garden

[ 3 ] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025WR040498

[ 4 ] https://www.nature.com/articles/s41467-026-72977-6

[ 5 ] https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822 ( 26 ) 00634-2

[ 6 ] https://www.researchgate.net/publication/405955898_Listening_to_Bryde's_Whales_With_an_Island_Seismometer_Low-Frequency_Call_Detection_and_Seasonal_Patterns_Revealed_by_Deep_Learning

[ 7 ] https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article-abstract/doi/10.1785/0220250383/731719/Zero-Shot-Detection-of-Baleen-Whale-Calls-with

作者:猫吞

编辑:麦麦

题图来源:Government of Yukon

本文来自果壳自然(ID:GuokrNature)

如需转载请联系 sns@guokr.com

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