在本周发表的一项突破性研究中生理学杂志，夏威夷夏威夷大学海洋生物研究所（HIMB）海洋哺乳动物研究计划（MMRP）的研究人员揭开了座头鲸怀孕的能量消耗之谜，并揭示了迁徙的座头鲸准妈妈的独特脆弱性。
从尖端技术到历史捕鲸记录，这项研究是与阿拉斯加鲸鱼基金会、太平洋鲸鱼基金会和其他合作伙伴密切合作完成的，并强调了有助于为未来保护这一哨兵海洋物种提供信息的关键因素。
座头鲸生活在世界各地的海洋中，是最大的水生哺乳动物之一。它们在极地水域觅食，然后必须快速迁徙到5000公里外的热带水域，在那里繁殖和分娩。适当的食物摄入对座头鲸完成年度迁徙的极端体力壮举至关重要，如果要生下一只健康的小座头鲸，怀孕的额外需求使能量平衡变得更加重要。
该研究的主要作者、MMRP博士候选人马丁·范·阿斯韦根（Martin van Aswegen）解释说：“我们知道，小牛的生存与母亲的体型和状况等特征有关，而小牛的体型和能量储存决定了它的恢复能力和生存的可能性。”“因此，了解雌性座头鲸如何使用能量进行繁殖，以及这种能量使用如何影响后代的生存，最终影响它们的种群，这一点很重要。”
该研究结合了从历史捕鲸记录中对母鲸和胎儿的体长测量，使用无人机对母鲸和幼鲸的体长估计，以及从海上打捞的死鲸的组织样本，得出了一些关键结论。研究人员证实，胎儿的生长速度和出生尺寸随着母亲的身高而增加，并有了新的发现，胎儿的长度、体积和质量在整个怀孕期间呈指数增长。研究小组确定，怀孕前三分之二的能量消耗可以忽略不计，仅占整个怀孕期间能量消耗的0.01 -1.08%。大部分的能量需求出现在怀孕的最后三分之一，此时的能量需求高达98.2%。这意味着座头鲸怀孕最艰难的时期正好是雌鲸必须禁食并跨越数千英里的海洋迁徙的时候。
“令人惊讶的是，能量需求的高峰与怀孕女性禁食的开始是一致的，最终突出了怀孕最后100天对这个迁徙物种的重要性，”范·阿斯韦根说。“因此，怀孕后期的女性特别容易受到能量平衡的破坏，因为能量压力最大的时期恰逢禁食和向亚热带繁殖地迁徙，”范·阿斯韦根解释说。“我们的研究强调了怀孕的座头鲸特别脆弱的时期。这一点很重要，因为一旦这些鲸鱼离开高纬度的觅食地，它们在3-5个月的禁食期内，就有有限的能量可以投入到后代身上，而在幼崽出生后，能量需求甚至更高。”
在经历了几十年的人口增长和随后从濒危物种名单上除名之后，夏威夷的座头鲸被广泛认为是一个成功的故事。然而，近年来数量和繁殖产量及存活率的显著下降引起了关注。据记录，2013年至2018年期间，夏威夷的母子遭遇率下降了75.6%。在阿拉斯加东南部，夏威夷座头鲸的主要觅食地，最近的一项研究表明，2015-2019年期间的幼崽产量比2015年前低了大约六倍，盛夏的幼崽死亡率比2014-2019年增加了十倍。这些观测结果与阿拉斯加湾长时间的强烈变暖异常相吻合，反映了2014-2016年太平洋海洋热浪的辐合、强El Ni?o阶段和正的太平洋年代际涛动。随后的研究报告了海洋食物网分布的重大和长期变化，导致座头鲸的进食条件恶劣。随着极端气候事件的强度和频率预计会增加，提高我们对生殖能量成本的理解是量化自然和人为扰动对座头鲸繁殖影响的关键一步。
“这项研究为未来对座头鲸能量需求的研究奠定了基础，”该研究的合著者兼海洋哺乳动物研究项目主任Lars Bejder解释说。“我们的无人机收集的鲸鱼健康数据库是与阿拉斯加鲸鱼基金会合作开发的，包括来自8,500只北太平洋鲸鱼的11,000多条测量数据。它广泛的时间和空间尺度为大规模气候事件对这种标志性哨兵物种的影响提供了宝贵的见解。在鲸鱼健康自然变化的背景下，维持这种长期、大规模的研究对于理解这些影响至关重要。”
这项研究以及许多后续研究的成功取决于研究人员之间的密切合作。
“这项研究强调了合作在解决有关座头鲸生活的复杂问题方面的价值，”太平洋鲸鱼基金会首席科学家、MMRP博士候选人延斯·柯里（Jens Currie）强调说。“通过大规模合作，我们能够获得对迁徙鲸鱼在怀孕期间面临的挑战的关键见解，以更好地为保护策略提供信息。只要我们齐心协力，就能应对大规模的生态挑战，这是任何一个机构都无法单独完成的。”
全球的鲸类动物都面临着一系列的威胁，包括栖息地退化、气候变化、渔业、化学污染和噪音污染。在已知的92种鲸类动物中，有四分之一面临灭绝的危险，我们迫切需要为它们实施有效的保护策略。动物成功繁殖的能力是它们生存的关键，仔细跟踪和了解这一基本行为的细微差别，使资源管理者更好地准备好熟练地监控和保护座头鲸的觅食和繁殖地。
