1.中国最大的近岸布氏鲸种群出现在北部湾，其中涠洲岛分布的布氏鲸属于近岸小型布氏鲸。
2.布氏鲸在北部湾捕食鱼类资源，进化出丰富的捕食行为，如右冲、左冲、竖冲、正冲和陷阱捕食等。
3.通过无人机航拍和分子鉴定工作，研究人员发现涠洲岛的布氏鲸数量至少大于70头，位列全球第三。
4.然而，人类活动如观鲸船竞争、渔网缠绕和船只追赶等对布氏鲸的正常生活产生了不良影响。
5.为此，研究人员制定了《涠洲岛科学观鲸手册》，以减少人类活动对鲸豚类动物的伤害。
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北部湾的鱼类资源的确很多，
但布氏鲸来到这光是为了捕食吗？
我觉得并不是这样。
大家好！我是陈炳耀，今天非常荣幸能够来到格致校园，跟大家分享我研究鲸类的经历。
从2004年，我就开始了中华白海豚的研究。中华白海豚体型较小，全世界80%的个体分布在中国，所以我们中国科学家对它的研究也比较多。除了中华白海豚，我们也研究了长江江豚、印太江豚、东亚江豚等，它们体型普遍较小。
在2014年11月到2015年11月，我到美国国家海洋和大气管理局（NOAA）下面的一个研究所访学。期间非常荣幸地参加了东太平洋大型鲸类的调查工作。当时，调查团队由5位美国科学家、1位墨西哥科学家还有我组成，共7人。我们从美国西雅图出发，沿着从加拿大到阿拉斯加的海域展开调查。
这张照片上就是我们拍到的灰鲸。其实在此次调查中，我们看到了多个鲸类物种，如灰鲸、大翅鲸、虎鲸等，总计10多种。这段经历特别美妙，也是我第一次在野外看到活的大型鲸类。
探索中国大鲸踪迹
2016年我回来后，继续开展中华白海豚的监测工作，地点是在广西北海儒艮国家级保护区。我也一直在想：我们国家的大型鲸类在哪里呢？
▲2016 广西北海
在与当地渔民访谈过程中，我意外得知，2016年年初，他们在涠洲岛看见过大型鲸类。于是，我安排了两个信息员。
▲2018年4月3日 广西涠洲岛
经过一年沉寂，到2018年上半年，信息员告诉我说“大鲸来了”。于是2018年4月3日，我带着一个研究生，只拿着相机就匆匆上岛了。
第一天，我就拍到了这张照片。这虽然不是我拍的照片中最精彩的，但我觉得特别有意义，因为这是我们第一次在中国见到大型鲸类。后来，我发表的第一篇关于大型鲸类的SCI论文就选用了这张照片作为期刊封面。
我们拍到它之后，第一个想到的问题就是：它是什么物种？毕竟全世界一共有94种鲸类，那它到底是哪一种呢？
▲须鲸和齿鲸
我们都知道，大型鲸类可分成须鲸和齿鲸这两大类。简单来说，其区分特征就是一类有牙齿，一类有鲸须。所以，从我们观察到的情况来看，毫无疑问，我们拍到的这头属于有鲸须的须鲸类。
我看它的鲸须，从外边来看，就像我们梳头用的梳子，一片挨着一片。当单独看其中一片时，它呈直角三角形，而且直角边是朝向外边的，而在斜边上长着一条条细密的须毛。
从鲸须内侧来看，这些鲸须片共同形成了一个鲸须板。须鲸的独特之处在于，鲸须只生长在上颌部位。当须鲸捕鱼时，它能够通过鲸须板把水滤出，从而把鱼留在嘴内，这正是须鲸典型的捕食特点。
那么，须鲸一共有15种，它又究竟是哪一种须鲸呢？毕竟须鲸长得也不一样。
▲布氏鲸
于是，我们通过无人机航拍，看到了它头顶的棱脊。大家能看到，有3条比较长的棱脊，旁边还有一些小的棱脊。这3条棱脊正是布氏鲸的物种鉴定特征。也就是说，它们就是布氏鲸。
物种的分类层级是门纲目科属种，但其实，在种下边还可以进一步细分，我们称之为亚种。
布氏鲸分成两个亚种，一种是近岸分布的小型布氏鲸，长得比较小，成年个体基本不超过14米。另一种就是分布在较远海域的大型布氏鲸，它们的体型较大，成年个体体长可达16米。所以，从体长这一特征，在一定程度上是能够区分所发现的布氏鲸到底属于哪个亚种的。
▲证实为近岸小型布氏鲸
接下来，我们对总共38头布氏鲸进行了体长测量，结果发现没有一头布氏鲸的体长超过14米，且多数个体的体长集中在10米到13米之间，而这些布氏鲸里一定有成体。由此可以推断，涠洲岛分布的布氏鲸属于近岸分布的小型布氏鲸。
实际上，这两个布氏鲸亚种除了在体长上有明显区分之外，在基因层面也有差异。
所以我们根据2016年收集到的两个样本，即一个头骨标本和一个组织样本，再结合之前收集的其他样本，进行了分子鉴定工作。
经分析后发现，我们的这三个样本在基因层面呈现出特定的聚类特征：它们与已有的小型布氏鲸样本紧密聚在一起，而与体型较大、分布在远岸区域的布氏鲸样本则相距较远。所以，分子生物学进一步证实了，涠洲岛的布氏鲸属于近岸分布的小型布氏鲸。
“鲸”彩捕食绝技
我们还有一个问题，就是布氏鲸为什么会来到这里。实际上，北部湾一直有鲸类存在。据我们统计，这里大概有20种海洋哺乳动物。但是，布氏鲸究竟为什么而来呢？
我们看这张照片，能看得到很多鱼在跳吧。北部湾是中国四大渔场之一，我们做研究的时候，几乎每天都能看到有鱼跳出水面。有时拿网随意捞一捞就能捞到鱼，甚至还有鱼自己跳到船上。最多的一次，一天我们就捡到3斤多重的鱼。所以布氏鲸来到这里是为了什么呢？
没错，它们是来捕食的。而且这些布氏鲸进化出了非常丰富的捕食行为。截至目前，我们已经鉴别出了8种，下面我简单介绍一下。
这种捕食方式非常简单粗暴，一旦发现鱼群，就会直接冲过去捕食。根据不同的冲击方向，我们对这些捕食行为进行了命名。比如这个动图展示的，当鲸体向右倾斜着冲过去，我们称这种行为为“右冲”。
如果向左倾斜着冲过去，那就叫“左冲”；要是从下往上冲，便叫“竖冲”；从后往前径直冲过去的，我们叫“正冲”；还有一种腹部朝上冲过去，我们将其命名为“腹冲”。以上就是这5种简单粗暴的捕食行为。
还有一种捕食方式，就显得比较优雅了。我们一起来看，注意看它的嘴角，是不是在水平面以下？此时，鱼会随着水流，慢慢地流入了它的嘴里。看起来很优雅，对吧？而且这种方式很高效。不像之前那些简单粗暴的冲刺捕食，消耗那么多能量，却才能吃到寥寥几条鱼。
这种捕食方式，日本人叫做“踏水捕食”。但经过我和美国科学家一块研究，我们觉得这属于“陷阱捕食”的一种，也就是说“踏水捕食”是“陷阱捕食”的非常特殊的一个例子。我们知道，鱼类在受到惊吓时会本能地躲避。而当布氏鲸张开嘴时，从下往上看，会形成一个阴影，鱼类就会朝着这个阴影处逃避，我们叫它“陷阱捕食”。
刚才提到的这种捕食方式比较被动，是鱼自己跑进布氏鲸嘴里的，而接下来要说的这种就是主动捕食行为了。我们看，布氏鲸会先浮起来之后转圈，这时候它的旁边会围上一圈鱼。它身体右倾，就像我们用瓢舀水一样，把鱼舀起来。所以最开始我们给这种行为命名叫“瓢舀行为”，就像我们小时候用瓢喝水的动作。后来我们给它取了个更文雅的名字，叫“自旋转”，但是我还是执意地在后面加上了（瓢舀行为）的说明。
以上这些都是布氏鲸单个个体的捕食行为，下面我再给大家介绍一种合作捕食的行为。大家看，几头布氏鲸会围聚在一起，由下往上呈顺时针螺旋状上升。在这个过程中，它们会形成一股水流，将鱼群困在其中，鱼很难游出去。直到它们上升至水面，鱼才有可能逃脱，但此时布氏鲸便会趁机张口捕食。我们把这种行为叫做“合作捕食行为”。
值得一提的是，这是整个须鲸群体中发现的第二次合作捕食现象，第一次是在大翅鲸身上。相比之下，对于那些长有牙齿的海豚来讲，合作捕食的情况较多，但在须鲸中却不多见。
我们再来看看大翅鲸是怎么捕食的。大翅鲸的捕食方式比较高级，是通过气泡螺旋式上升困住鱼群，大翅鲸就从中间开始吃鱼。不像布氏鲸，布氏鲸还是用身体形成水流来捕食。那么问题来了，布氏鲸会不会用气泡捕食呢？
其实布氏鲸也会用气泡，不过它使用的是气泡链这种方式，这种方式还比较不成熟，还没有完全掌握用气泡来捕食的技巧。
北部湾的鱼类资源的确很多，但布氏鲸来到这光是为了捕食吗？我觉得并不是这样。因为几乎每一年，我们都能发现出生不久的布氏鲸幼崽。比如最左边这张照片里的幼崽，它虽然体长已有4米多，但身形依然显得很纤细，这明显是刚出生不久的，可能都不到一周，甚至有可能是刚刚出生。右下这张照片也是如此，一大带着两小，当天我们只发现了这三头个体。布氏鲸的繁殖间隔很短，大概2到3年，它们就可以重新产子。
那布氏鲸是怎么哺乳的呢？布氏鲸幼崽会将舌头卷成卷曲状，然后含住乳头。乳头周边有着特殊的肌肉，当受到刺激时，就会将乳汁喷射出来，一次喷射量可能能有几公斤，所以哺乳速度非常快。这和陆生动物不同，陆生动物哺乳的时间通常很长，而鲸类这种快速哺乳的方式，是对水生生活的一种适应。
全球最大的近岸布氏鲸种群
从2018年4月到2024年4月，我们每年都会在12月、1月、2月、3月、4月这5个月时间里，全程驻守在涠洲岛。我们在岛上租了房子，一租就是5个月。
但是在2024年，情况有些特殊，它11月份就来了。所以我和团队就得提早过去，一直在那儿进行监测。那么，每天我们要具体监测什么内容呢？这就得讲讲我们的日常工作了。
我们日常会开一艘小艇出海作业。实话说，这艘小艇看起来算是最低端的，不像别人都用游艇，我们基本还是使用这种小快艇。但小快艇也有它的优势，它转弯灵活，跟踪目标时也很便捷，而且艇上空间比较开阔。
我们运用了各种技术，其中无人机发挥了重要作用。像左边这种固定翼无人机，它能飞将近一个小时，我们会在斜阳岛上边以样线式的方式开展大范围监测。
但是当我们在船只跟踪过程中发现目标后，就会启用右边的旋翼无人机。将它升上空中，通过拍照或拍视频，来看目标的行为。
对我们来说，拍照特别重要。它能为我们做很多工作，记录各种数据。
有时候，我们会因天气原因遭遇突发状况，比如说突降暴雨。有一次，我们操作固定翼无人机进行飞行监测时，突然就下起雨来。没办法，无人机飞了一半，我们只能紧急降落，然后立刻开船往回赶。从斜阳岛到涠洲岛，平时只需二十几分钟的航程，可那次我们却花了接近一个半小时。
当时的情况着实危险，称得上是我这么多年来遇到最危险的一次。船在波涛中晃来晃去，摆动幅度非常大，感觉随时都会翻进水里。那时候，大家心里都害怕，在船上基本没人说话，每个人都非常紧张。当时我心里还闪过一个念头：平时真该学学游泳，可直到现在我都还不会呢。
还有时候会遇到看不到目标的情况。那该怎么办呢？我们不能就此返回，只能继续等待，过一会儿再出去看一下。有时根据潮水的情况，有时根据前一天目标出现的位点，这样去判断去哪里找。情况往往就是照片里这样，所以从事这份工作，我们要耐得住寂寞。
▲基于照相识别的特征重捕法
大家有一个非常关心的问题，就是这里的布氏鲸的数量到底有多少？那我们通过什么方式来统计呢？我们知道，布氏鲸的背脊上有一些缺刻，这些缺刻是比较稳定的特征。所以，只要发现布氏鲸，我会第一时间拿起相机拍照。接着通过拍摄的照片进行识别，我们就可以估算出它们的数量。
具体来说，我们会统计识别出的个体数量，以及不能识别的个体比例，同时记录每天识别到的是哪一头。基于这些数据，我们建立一个复杂的模型，然后推算出大概的数量。
经计算，我们保守估计涠洲岛的布氏鲸数量至少大于70头。目前，涠洲岛的布氏鲸群体规模位列全球第三，大于日本近岸及泰国湾的布氏鲸群体。可以说，中国的涠洲岛拥有全球最大的近岸小型布氏鲸种群。
那么，这么大的一个布氏鲸种群，它们平常只生活在涠洲岛和斜阳岛地区吗？为了回答这个问题，我们进行了大范围调查。但由于布氏鲸的生活范围很大，靠船只调查不太现实。所以，我们进行了环境DNA(脱氧核糖核酸)检测法。
我们知道，生物都会排泄，表皮细胞也会脱落。我们提取水样中的DNA，然后通过PCR(聚合酶链式反应)技术进行检测，看有没有布氏鲸的DNA。
检测结果证明，涠洲岛布氏鲸的分布范围并不仅限于涠洲岛和斜阳岛，周边其他地方也有它们的踪迹。
那它们从哪里来？然后又跑到哪里去了？为了回答这个问题，我们用了几种方法。其一，在布氏鲸身上安装信标定位器；其二，跟其他团队的数据进行比对，看看有没有一样的个体；其三，研究搁浅死亡记录。
这就是我们的答案。图中我用不同颜色进行区分，绿色代表上半年，我们可以看到上半年布氏鲸多在北部湾区域。红色代表下半年，从图中能看出，下半年它们在中国沿岸都有分布。所以我想，那是不是它们的迁移路径呢？其实，有少数个体可能常年留在北部湾，而绝大多数个体是会迁移的。其中一条迁移路径，可能是沿着中国沿岸向东海迁移，毕竟东海确实有布氏鲸，只是具体位置现在还不知道。
还有，虽然我们和泰国湾的布氏鲸种群进行比对后，没发现相同个体，但我依然不能排除布氏鲸向南迁移的可能性。另外我们没有调查其他地区，说不定其他国家海域也有相关个体。所以，这也是我们下一步研究的重点方向。
守护大海的精灵
大家都知道，鲸类比较神秘。但是对于鲸类在生态系统中的功能以及它们所做出的巨大贡献，可能大家并不太了解。其实，鲸类对全球气候变化及碳循环有着非常重要的意义。
我们地球上的生命大都是碳基生命，而鲸类本身就具有固碳能力，想想它们的体型，这得固定多少吨碳呀！另外鲸类的排泄物是浮游生物的优质养分。而浮游植物通过光合作用产生的氧气，在全球氧气总量中占了相当大的比例。所以，鲸类对全球气候变化有非常大的影响。
不仅如此，鲸类在从水底游向水面的过程中，会把海底的营养物质带到上层水域，这极大地促进了海洋中营养物质的垂直交换。而且鲸类在不同海域间游动时，通过不断排泄，使得不同区域的物质得以不断更替和交换。所以说，鲸类在生态系统中的贡献非常大。
同时，它所生存的环境跟人类的生存环境也是重叠的。这是一头在2018年非常火的网红鲸。
我们看到这头鲸的头部有伤，在我们拍到它的10次里，每次它都带着伤。我们猜测，它是被一根绳子长时间勒住，才造成了这种伤痕。
到第11次看时，它已经是这样，非常可惜。仔细查看，并没发现它体表有外伤，解剖之后，也没发现有明显的病变。所以，我们觉得它可能是正常死亡。
还有一些人类活动给鲸类带来了伤害。比如说螺旋桨的割伤，还有渔网的缠绕，就看右边这头布氏鲸，它的背鳍都已经弯掉，身体都有些变形了，很明显，它受这种伤害已经有很长一段时间了。
同时，渔船与布氏鲸存在竞争。比如上半年正是当地捕捉青鳞鱼的黄金季节，但大量的捕捞也对布氏鲸的生存造成了不利影响。
还有，船只对布氏鲸的行为也存在影响。观鲸船就是典型例子。一出现大鲸，大家都希望去看，我想在座各位或许也会想去看。然而，这种观鲸行为却造成了一系列问题。
当游客发现鲸鱼后，往往会要求船长赶紧前行，生怕看不到，大家都这样子竞争，所以造成了追赶鲸鱼的现象。鲸鱼被追得不断跑，不仅观鲸效果非常非常差，还对鲸鱼产生负面影响。就像这张图所显示的，当观鲸船距离鲸鱼100米以内时，影响就很大。鲸鱼原来的行进路线会改变，它们可能会选择深潜消失，又或者转弯等等。
同时，一些游客在观鲸时缺乏对鲸鱼的尊重，不是安静地观赏，而是大喊大叫，这也会对鲸鱼造成干扰。还有，一些船长为了避免因游客看不到鲸鱼而退钱，也会积极追赶鲸鱼。种种原因叠加，使得观鲸船在一定程度上对布氏鲸的正常生活产生了不良影响。
所以，我们和自然资源部第四海洋研究所及时制定了一项标准——这是中国唯一的鲸豚类观鲸指南。考虑到涠洲岛的实际情况，我们还跟涠管会以及北京市企业家环保基金会等多方合作，共同制定了《涠洲岛科学观鲸手册》，分为船长版还有游客版。我们希望能通过这些努力，减少人类活动对鲸豚类动物造成的伤害。
最后，送大家一首我2020年写的诗：
大海深处，广袤荒漠
鲸，生于斯，长于斯，落于斯
鲸落，最后拥抱大海的方式
一朝鲸落，万物重生
鲸，悲寂潇潇下，繁荣此中开
鲸落，世上最为壮美的重生
谢谢大家！
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