海牛属
海牛属(英文:绿疣海葵 cow、manatees;粉黛:Trichechus),科学分类为脊索动物门-哺乳纲-海牛目-海牛科,是海牛科现生唯一的属,也是水生哺乳动物。
海牛属所在的海牛目,其祖先在5000多万年前从四足陆生哺乳动物进化而来。化石记录表明,这些远古近亲蟳曾在陆地和海洋间活动,最终适应了完全水生的生活方式。随着时间推移,海牛属物种进化出了流线型的身体,得以完全生活在海洋环境中。其在进化亲缘上与大象更为相近,体型庞大,呈灰色。成年后平均体长约10英尺,体重介于800-1200磅之间,雌性通常比雄性更大、更重。该属幼崽出生时,体重约30千克。海牛目属物种身体圆润,尾端渐变为扁平桨状的尾巴,它们拥有前鳍肢,但除亚马逊海牛外,其他海牛物种鳍肢上各有3至4个“指甲”。该属物种有特殊生理特征如乳腺位置、视觉与牙齿。
海牛属物种在《国际自然保护联盟濒危物种红色名录》中,均被评级为易危物种,且其数量正在减少。该属种群受到气候变化、污染及人类活动的影响。它们需要洁净的海洋环境,以及设有航船限速区的海域,以减少人类活动对其生存空间的干扰和伤害,进而为海牛属物种的繁衍提供必要的基础条件。
演化历史
物种起源
海牛属物种的祖先原本生活在陆地上,跟大象有一定的亲戚关系。后来由于大自然的变迁以及自身的变化,祖先们开始进入海洋生活,到现在已经有两千多万年的海洋生活史了,是十分珍稀的海洋哺乳动物。
演化时间线
晚中新世时期
研究表明,海牛属物种的第一次分化发生在晚中新世(后验均值6.56Ma和95%HPD3.81-10.66Ma)。这一时期的地质事件可能对海牛属的演化产生了重要影响。
上新世至更新世时期
在更新世时期,巴西亚马逊平原地区发现了一种新的已灭绝的海牛目物种——西亚马逊海牛(Trichechus hesperamazonicus)。这表明在这一时期,海牛属物种在亚马逊地区有着丰富的多样性。
影响因素
地质事件
海牛属物种的演化受到地质事件的影响,例如亚马逊盆地的形成。这些地质事件可能改变了海牛属物种的生存环境,从而促使它们发生演化。
自然选择
分支位点测试确定了在亚马逊海牛的ND4氨基酸基因的第181个位置上存在正选择(LRT=6.06,p=0.0069,BEB后验概率=0.96)。ND4基因编码NADH脱氢酶复合物的一个亚基,是氧化磷酸化机制的一部分。这表明自然选择在海牛属物种的演化中起到了一定的作用。
遗传多样性
对海牛属物种的主要组织-相容性复合体中的DQB区域的多样性进行深入研究,发现亚马逊海牛有12个等位基因,西印度海牛有6个等位基因。等位基因显示出高比率的非同义替换,这表明这些基因座正在正选择下进化。
命名与分类
词源
海牛目属属名 “Trichechus”,其词源可追溯至希腊语中的 “trichos”(意为毛发)与 “ekh_”(意为拥有),这一命名形象地描述了海牛体毛稀疏,而面部毛发和刚毛较为浓密的生理特征。
“inunguis” 一词,则是用来特指亚马逊海牛胸鳍上没有指甲这一独特的身体构造。
“manatus” 的词源,目前至少存在两种颇具说服力的观点。一种观点认为,它可能源于 “manus”(意为手),这是因为海牛目在进食过程中,时常会利用其前肢(也就是胸鳍)将食物送入口中,因而得名。而另一种更为普遍接受的观点则指出,该词源自加勒比印第安语中的 “manati”,意为女人的乳房。这一称呼的由来或许与海牛的解剖结构有关,海牛的乳腺位于腋窝区域,其解剖位置与人类女性的乳房大致相同,正是这一特殊的解剖特征,使得海牛与神话传说中的人鱼形象产生了紧密的联系。
“senegalensis” 一词表明,西非海牛这一物种主要分布在塞内加尔的海岸沿线,不过,在其他中西部非洲国家的水域中,同样能够发现它们的踪迹。
俗名
海牛目的俗名在不同地区呈现出丰富多样的特点。在英语国家,人们通常将其称为“海牛”(sea cows)。在德语里,海牛有“Seekuh”或“Manati”等称呼;荷兰语中,海牛被称作“zeekoe”;法语里,海牛被叫做“lamantin”;西班牙语中,海牛的俗名是“manati”或“vaca marina”;葡萄牙语中,海牛被称为“peixe-boi”,即“牛鱼”。在部分西非国家,海牛被赋予了“mamiwata”的称呼,在当地文化中,这一名称指代的是一种水神。此外,在非洲和南美洲的各个地区,海牛目还拥有众多极具地域特色的当地名称。
分类
截至2025年2月,综合分类信息系统(ITIS)收录该属下物种共3种,具体信息如下:
体态特征
海牛属物种虽常被昵称为 “海兔兽”,但在进化亲缘上与大象更为相近。作为海洋哺乳动物,该属物种具有诸多独特的生理特征,这些特征与其水生生活方式紧密相关。
体型与性别差异
海牛属物种体型庞大,呈灰色。成年后平均体长约10英尺,体重介于800-1200磅之间,雌性通常比雄性更大、更重。该属幼崽出生时,体重约30千克。
身体形态与结构
尾部与鳍肢
海牛属物种身体圆润,尾端渐变为扁平桨状的尾巴,以此区别于尾巴呈叉状、类似鲸尾的儒艮。它们拥有前鳍肢,除亚马逊海牛目(其拉丁种名 “inunguis” 意为 “无指甲”)外,其他海牛物种鳍肢上各有3至4个“指甲”,且鳍肢骨骼类似人类手部,具关节指骨。
骨骼与颈椎
海牛属物种的骨骼由极为致密的骨质构成,赋予其与所游弋水体密度相等的中性浮力。它们仅有六节颈椎,多数其他哺乳动物则有七节,这使得其无法转动头部,如需查看身后或身侧情况,需转动整个身体。
特殊生理特征
乳腺位置
海牛属物种中的雌性有两个乳头,分别位于每个鳍肢下方,这一特征在早期研究中还用于建立该属物种与大象的联系。
视觉与牙齿
海牛属物种眼睛虽小,但视力良好,能区分不同大小物体、颜色及图案,其眼肌以圆周运动方式闭合,类似相机光圈。其口腔内一次最多六颗牙齿,称为“行进臼齿”,因粗糙食物致牙齿磨损或脱落后,一生都会不断更替,且它们无门齿和犬齿,其大且灵活的上唇便于采集食物。
感官系统
尽管海牛属物种的感官系统研究尚不充分,但普遍认为其听力极佳。虽无外耳结构,但其内耳骨骼大,有助于相互交流。其能发出啁啾声、口哨声和吱吱声,即便在水质浑浊时,也可借此向其他同类传达感受。
消化系统
海牛属物种胃部结构简单,却拥有很大的盲肠,肠道长达约45米,相对于其体型而言极不寻常,这一特殊构造使其能够消化坚韧的植物。
物种内体型差异
海牛属中的亚马逊海牛是海牛属三个物种中体型最小的,比西印度海牛更短小、纤细。有记录的最长个体为2.8 米,一只特别大的个体重达480 千克。
分布栖息
海牛属物种生活在沿海水域、流速缓慢的河流、河口、潟湖及咸水湾,冬季会迁徙至温暖水域。其中,西非海牛栖息在非洲西部的河流与海岸沿线;亚马逊海牛生活在亚马孙河流域,范围从哥伦比亚、秘鲁和厄瓜多尔的源头,一直延伸到巴西境内的亚马逊河口;西印度海牛(又称美洲海牛)则生活在美国南部和东部,常见于佛罗里达州。
海牛属中的西非海牛和西印度海牛都需要水温至少达到15.6摄氏度的环境,这是因为它们新陈代谢率低,脂肪层也很薄。这两个物种还拥有一套内部调节系统,该系统与肾脏协同工作,将盐分浓度维持在可控水平,这使得它们既能在海水中生活,也能在淡水中生存;而海牛属中的亚马逊海牛只能生活在淡水中。
生活习性
海牛属物种是食草动物,以60多种不同的淡水和海水植物为食。实际上,它们每天要吃掉100到 150磅的水下绿色植物。由于体型庞大,它们几乎要花半天时间进食,这意味着它们每天吃掉的食物量约占自身体重的10%到15%。据说海牛目也会从渔网中捕食少量鱼类。为了获取食物,该属物种会用鳍肢在水底“行走”,挖掘植物和根状茎。找到植物后,它们用鳍肢把植物往嘴边扒拉,而它们的嘴唇(上唇是分开的)则通过七块肌肉的运动来协助进食。
生长繁殖
海牛属物种大约每两年繁殖一次,通常每次仅产一头幼崽 。它们的妊娠期约为12个月,幼崽断奶则需要12到18个月。雌性海牛可能会受到约12只不同雄性的追求,而一旦雄性完成交配,便不再参与幼崽的养育。新生海牛属幼崽在出生后约一小时就能游泳,大约在五岁时性成熟。海牛属物种的寿命可达 60 年。
物种介绍
亚马逊海牛
英文:Amazonian Manatee
食虫类:Trichechus inunguis
亚马逊海牛凭借两大鲜明特征,与其他海牛种类相区分:一是其皮肤更为光滑,质感如同橡胶;二是其鳍状肢上不存在残留指甲。亚马逊海牛前肢演化为鳍状肢,后肢无游离形态,身体后部呈扁平、圆润的水平桨状。这些灵活的鳍状肢功能多样,既能辅助其在水底移动,还可用于抓挠、触摸,甚至与其他同类相互拥抱,同时也能将食物送入口中并清理口腔。 海牛目的上唇演变成布满刚毛的较大表面,且分裂较深。进食时,亚马逊海牛能够独立操控上唇的两侧。其整体毛色多为灰色,多数个体胸部有明显的白色或亮粉色斑块。其牙齿在整个生命过程中,会持续从颌骨的尾端向吻端水平更替,这一特性在哺乳动物中独树一帜。亚马逊海牛分布于南美洲北部的整个亚马逊盆地,包括哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁和巴西等国。它们栖息在淡水牛轭湖、黑水湖以及与黄河有紧密连通且水生植被丰富的潟湖中。
西印度海牛
英文:West Indian Manatee
犰狳芋螺:Trichechus manatus
西印度海牛身形庞大圆润,向尾部逐渐变细,皮肤坚韧,呈灰棕色。其身体和吻部的刚毛处毛发分布稀疏。西印度海牛的前肢为短小的鳍状肢,尾巴呈桨状。该物种一个显著特点是臼齿不断更替,通常新牙在颌骨后部萌出,替换前部磨损的牙齿。一些研究表明,西印度海牛拥有触毛,这可能赋予它们第六感,使其能够探测压力变化。西印度海牛分布范围极为广阔,从美国大西洋中部地区,横跨加勒比海和墨西哥湾,向南延伸至南美洲东北部与中东部沿海地区,一直到巴西东北部。这些动物既能在清澈水域,也能在浑浊水域生存。它们可见于淡水、河口以及深度超过1至2米的海水区域。其偏好的栖息地包括沿海地区、运河、河流、河口以及咸水湾。
西非海牛
英文:African manatee
食虫类:Trichechus senegalensis
西非海牛是一种大型水生哺乳动物,它的身体中部最宽,尾巴形似桨状。西非海牛呈灰色,体表覆盖着无色的细小毛发。藻类和其他微生物常常在西非海牛身上生长,因此其身体有时看起来呈褐色或略带绿色。其幼崽在很小的时候颜色更深。西非海牛分布在从塞内加尔到安哥拉的西非地区。它们生活在海洋、河流、湖泊、沿海河口、水库、潟湖以及海岸的海湾中。西非海牛也会出现在浅海沿岸的滩涂以及长满海草的红树林溪流里。它们极少栖息在水温低于18摄氏度的水域。
物种现状
海牛属物种是1966年《濒危物种保护法》首批纳入保护范畴的生物之一。通过保护举措的实施,如为保护海牛目种群,出台了多项法律与保护措施;同时,也通过恢复和保护海牛栖息地、执行船舶航行相关规定,以及营救受伤海牛等举措,已使部分海牛种群数量趋于稳定。海牛属物种的死亡率得以降低,保护等级也相应调整为“易危”。这表明,虽然它们依旧受到《濒危物种法》的庇护,但已不再被认定为 “濒危” 物种。
致危因素
自然天敌
在自然界中,海牛属物种的天敌数量十分有限,仅有虎鲸、鲨鱼和鳄鱼等为数不多的几种。而且,海牛被这些天敌捕食的概率极低,自然界的天敌并非其生存的主要威胁。
人类捕猎
出于对经济利益的追求,人类觊觎海牛属物种的脂肪、肉、皮以及骨骼所具有的价值,将其用于加工油脂、烹饪食用、制革生产以及雕刻工艺品等,导致该属遭到大量猎捕,其种群数量急剧减少,生存状况岌岌可危。
船舶碰撞
人类日益频繁的航海活动成为海牛属物种面临的最大危机。据不完全统计,该属超过四分之一的物种因船舶航行而被撞死亡。其原因在于海牛属物种仅能识别与自身发声相同区域的高频声音,而船用发动机发出的是低频率声音,超出其正常听力的范围。科学家研究发现,即便船只距离仅有15米,该属 物种也无法正常听到发动机的声音,这使得它们在船舶航行时无法提前预警,丧失了躲避碰撞的机会。
海牛属物种性情温驯且好奇心旺盛,多生活在航运往来频繁的近海区域,这增加了碰撞事故的发生概率。加之海牛目身体笨重、移动缓慢,难以闪避,进一步加大了碰撞事故的危险程度。被撞海牛即便没有当场死亡,也可能因后续感染而丧生。
渔业伤害
人类的捕鱼行为也对海牛造成了严重的伤害。海牛一旦吞下鱼钩和鱼线,可能会因消化系统堵塞而死亡;若被渔网紧紧缠住,最终也难逃死亡的命运。随着人类航海事业和海岸开发的不断推进,因航海活动和捕鱼行为导致的海牛死亡率仍在持续上升。
物种保护
IUCN评级
世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录将海牛属3个物种全部列为易危物种,且其数量呈下降趋势。
保护措施
栖息地保护
设立保护区
许多国家和地区设立了专门的保护区来保护海牛属物种的栖息地。例如,巴西的亚马逊平原地区设立了Extractive Reserve Verde para Sempre(RESEX)保护区。这些保护区的设立可以减少人类活动对其栖息地的干扰,提供相对安全的生存环境。保护区内的河流源头和溪流等区域受人类活动影响较小,成为潜在避难所。
加强水域管理
在佛罗里达州Crystal River,每年有近100,000人来观察和与海牛属物种一起游泳,而水质问题是所有利益相关者共同关注的五个问题之一。良好的水质对于海牛目该属物种的生存至关重要,因此改善水质是保护它们的重要措施之一。
降低船只碰撞风险
为减少船只碰撞,可采取多种措施,如加强公共教育,让船员了解海牛属物种及其保护的知识、信念、态度和行为意图,提高他们对该属物种的保护意识;也可以加强严格的法规,如海草区、禁止进入区的速度和尾流限制或增加巡逻次数等。
制定保护计划和政策
国家行动计划
许多国家制定了国家行动计划来保护海牛属物种,如巴西对亚马逊海牛和安的列斯海牛的保护依赖于国家行动计划,其中包括对标本的康复和重新引入野外等措施。
地方管理计划
实施地方特定的管理计划,例如在佛罗里达州,建议实施地方特定的管理计划,增加研究资金,获取或限制进入关键的该属物种栖息地以创建保护区,扩大执法能力以保护海牛属物种及其栖息地,并协调针对特定用户群体的教育和意识计划。
参考资料
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Parasitic survey on captive, wild and reintroduced sirenians of the species Trichechus inunguis and Trichechus manatus in Brazil: preliminary results.ResearchGate.2025-02-06
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