海豚是海豚科(Delphinidae)动物的统称,为水生肉食性哺乳动物,根据综合分类信息系统(ITIS),海豚科共17属37种。海豚科下的物种体型多样,体长从1.2~10米不等,体重50~6000千克。身形呈纺锤状,头顶有单个新月形的呼吸孔,体色多以白、黑、灰为主。海豚都有两个胸鳍,背鳍呈镰刀形,尾鳍中央有明显缺刻。它们的前额有透镜状的脂肪沉积物,称为“额隆”,有助于交流和回声定位。
动物学史
发现与命名
海豚的英文名“dolphins”源自希腊语“δελφίς”(delphís),与“子宫”相关,在中古英语中为“dolphyn”,在古法语中变成了“daulphin”,在拉丁语中为“delphīnus”。海豚的中文名与其形状有关,海豚圆滚滚的体态好像几百斤的猪,故海豚在中国古代也被称为“海猪”,《本草纲目》记载:“海豚生海中,候风潮出没。形如豚。……其状大如数百斤猪,形色青黑如鲇鱼。”
演化史
海豚科物种起源于中新世晚期,其祖先可追溯至与棘齿豚科类似的种类,是海洋保护的典型代表。其分子进化缓慢,使得海豚科内部的系统发育关系难以深入研究。
下级分类
2009年,《中国兽类野外手册》认为海豚科下有17属35种,中国沿海分布有18种。根据综合分类信息系统(ITIS),截至2019年,海豚科下发现并命名了17属37种。具体分类如下表:
形态特征
外形特征
海豚科下的物种体型多样,从小型到中等体型的个体均有存在。身体形状多呈纺锤状,具有高度的流线型设计。在所有的海豚科物种中,虎鲸(Orcinus orca)堪称体型之最,其体长可达惊人的10米,体重更是达到了约6吨。然而,与虎鲸形成鲜明对比的是白头喙头海豚(Cephalorhynchus hectori),它的体长最长不过1.2米,成年体重在50-60千克之间,显得尤为娇小。
除了体型上的差异,海豚科下的物种在颜色上也展现出了丰富的多样性。常见的颜色有白色、黑色和灰色,但有的物种在特定条件下会呈现出粉红色,如中华白海豚在充血时,原本纯白的身体就会透出粉红色。弗氏海豚的腹部则可能是白色或粉红色,而宽吻海豚则是一身灰黑色的装扮。
另外,还有一些海豚的身体上覆盖着独特的斑点或条纹,比如点斑原海豚和条纹原海豚,它们身上的这些图案为它们增添了更多的个性和特色。值得一提的是,海豚科物种还普遍具有反阴影的生理特征,即背部的颜色较深,而腹侧的颜色较浅,这种特点有助于它们在水下环境中更好地隐藏身形,提高生存能力。
头部特点
本科物种显著地展现了齿鲸类独特的形态学特征,其中包括独特的呼吸孔形态、特定的头骨结构和牙齿形状等。这些物种间的显著变化主要体现在其摄食器官上,特别是喙、上下颌及牙齿的结构。不同物种的喙的长度、大小以及牙齿的数量和尺寸,均体现了它们在生态位上的差异性和独特性。举例来说,牙齿的数量可以从灰海豚的仅约10枚到长吻飞旋原海豚的250枚之多。喙的形态变化同样显著,有些物种的喙相对较长,而有些则相对较短,甚至有几个属如虎鲸属、领航鲸属、小虎鲸属、伪虎鲸属、瓜头鲸属等,它们完全不具备喙的特征。
这些物种在面部结构上的一个显著特征是“瓜状物”,这是一种位于面凹处的透镜形脂肪沉积物,称为“额隆”。一些物种的“额隆”突出长度与吻部相近,但多数物种的吻部长度会超过其“额隆”。值得注意的是,气孔位于这些“额隆”的后方。这些独特的形态学特征不仅为这些物种带来了生态上的优势,也为科学家提供了研究它们生活习性和进化历史的重要线索。
鳍部特点
该科物种在特征上都存在两个胸鳍,其中部分物种的雄性胸鳍相对于雌性而言更为壮大,但并非所有物种都展现出一致的性别二态性特征。值得注意的是,只有少数特定物种,例如虎鲸和领航鲸属,它们具有较为明显的性别差异。而大多数物种在身体尺寸、形态、色泽以及背鳍的形状等方面可能仅有细微的性别差异。背鳍或有或无,例如露脊海豚属的物种就没有背鳍。而在多数种类中,背鳍通常呈现为镰刀状,但也有部分例外,如长吻飞旋原海豚的某些亚种和雄性虎鲸的背鳍为三角形,白头喙头海豚的背鳍则呈现出圆形。此外,白海豚属的物种背鳍在基部会形成一种增厚的结构,类似于脊或驼峰。尾鳍在结构上有一个显著特点,即其后缘中央存在一个明显的缺刻。
分布范围
海豚科物种广泛分布于世界各地的海洋中,在四个大洋均有分布,大西洋和太平洋的海豚居多。虎鲸是海豚科中分布最广泛的物种,在南极洲、挪威和阿拉斯加等较冷的水域最为丰富,但它们也存在于热带和亚热带水域。
栖息环境
海豚生活在各种海水和淡水环境中。一些物种生活在沿海水域、海底或河流中,还有部分物种大多时间都生活在开阔海域中,还有一些完全生活在河流系统中的物种。例如小虎鲸生活在远离海滨的深水水域中,除生活在大洋群岛附近的个体外,一般很少靠近海岸;中华白海豚较少进入深度超过25米的海域;而条纹原海豚则可以下潜到200-700米的深海活动、觅食。
生活习性
觅食行为
海豚作为典型的肉食性动物,其主要食物来源是鱼类和鱿鱼。其中,较大的种类如虎鲸会选择更大的猎物作为目标,这些猎物包括企鹅科、海豹科、海狮等海洋生物,以及体型较小的其他海豚种类。
在捕食过程中,海豚依赖于其独特的回声定位技巧以及群体间的协作来成功捕获猎物。当某个栖息地的食物资源充足时,不同的海豚物种可能会在同一地区寻找食物,表现出一定程度的饮食重叠。然而,当食物不足以支撑众多竞争性的捕食者时,这些同域物种往往会展现出对猎物的不同偏好。许多小型齿鲸类海豚,如短吻真海豚和宽吻海豚,它们展现出了机会主义的捕食策略。这意味着它们会根据环境中猎物的丰富程度和捕获的难易程度来调整自己的饮食习惯。这种对猎物偏好的微小差异,足以满足多个物种在同一区域内的摄食需求,从而促进了同域海豚的共存。
社群行为
海豚的群体规模并非一概而论,而是根据其所属物种的不同而有所变化。举例来说,宽吻海豚倾向于以较小规模的群体形式生活,通常十多只为一个群体;然而,短吻真海豚则能形成更为庞大的集群,规模可达数百甚至上千只。海豚的社会行为同样丰富多彩,这些行为不仅与狩猎、繁殖等生存活动紧密相关,还涉及到对后代的哺育。海豚的社会性行为尤其显著,它们常常以破浪、跃出水面等方式展现活力,并与水面附近的同类进行互动。在群体内部,成员们会轮流休息,以确保整个群体始终保持良好的活力与警惕性。特别是在面对捕食者的威胁时,群体成员会迅速集结,共同保护那些年幼或身体较弱的个体,确保整个群体的安全。
攻击行为
一些物种被发现有攻击其他海豚的行为,例如小虎鲸等。一般在同一个海域分布的物种之间偶尔会有直接竞争和攻击行为,例如有研究者在苏格兰马里湾观察到宽吻海豚对鼠海豚的攻击行为;在华盛顿州,太平洋斑纹海豚对新生港湾鼠海豚的攻击更像是游戏行为,而非为了争夺食物、配偶或生存空间而表现出的攻击行为。
节律行为
海豚能够移动较长距离,但通常这些移动都是为了寻找食物、繁殖或照顾幼崽。生活在沿海水域的海豚有时会追溯河流以寻找猎物。例如,宽吻海豚和尖吻海豚每年春季追逐鱼群,随后从4月开始游向中国沿海近岸区域,如4-6月黄海南部的长江口、吕泗、海州湾渔场,经常可以看到它们的大群出现。大多数海豚会在平静的水域中花费大约8小时休息。当它们完全清醒时,会在浅水区或接近海面的开阔海域进行狩猎或其他活动。
活动特点
海豚科物种通常游动迅速且灵活,比如宽吻海豚的正常游速可达5-11千米/小时,短时间内的最高游速甚至可达70千米/小时。条纹原海豚的典型行为包括高高跃起并在入水前快速转动尾鳍。藤壶经常会寄生在海豚的皮肤表面,它们定期脱皮以清除这些寄生物。
沟通与感知
海豚科物种的视力较差,主要依赖声音刺激来交流和感知环境,它们头部的脂肪沉积物有助于回声定位和彼此交流。头部的“瓜状物”可以充当透镜,将声波聚焦到耳骨,帮助海豚检测和确定声音刺激的方向。此外,海豚的牙齿通过下颚将振动传导到耳骨。
海豚会通过发声、身体动作和通过气孔吹气来与群体中的其他成员沟通,以协调觅食工作。尽管对海豚的交流行为研究还不够深入,但它们展示出丰富和复杂的交流方式,还有许多行为尚未完全理解。
生长繁殖
求偶交配
海豚属于“一夫多妻制”。多数海豚整年都能进行繁殖,雄性会凭借身体摩擦、赠送礼物、进行表演或者和其他雄性竞争等求偶举动来吸引雌性,不过求偶的行为因物种的不同而有所差异。即便在尚未达到性成熟之时,同一群体里的海豚也会展现出类似于求偶的社会行为,例如身体摩擦等等。
妊娠哺育
雌性的妊娠期在10~15个月之间。处于怀孕或者正在积极养育幼崽状态的雌性会构建成雌性群体,并在分娩之际彼此协助。有些海豚在开始食用固体食物之后依旧持续接受哺乳,最迟在18个月龄之前断奶。新生的海豚大多数时间都留在“母亲”身旁并受到庇护,在游泳时也会借助“母亲”形成的滑流以降低能量的消耗。它们会和“母亲”在同一个群体中停留长达6年之久。
生长发育
雌性往往比雄性更早成熟,雄性海豚一般在8~14岁进入性成熟阶段,而雌性海豚则在5~10岁达成性成熟。一旦雄性海豚实现性成熟,就会离开将其养育长大的群体,融入其他具备繁殖能力的雄性海豚群体之中。海豚的寿命依据物种的不同而有所差别,大多数物种在野外起码能够存活10~20年,宽吻海豚属物种的寿命能够达到60岁,雌性虎鲸的平均寿命则能达到80~90年。
人工馆养
养殖历史
世界上第一次饲养海洋哺乳动物是在1938年的Miami海豚馆中,从此便开创了人工饲养海豚的新纪元。随后,海豚馆在世界上快速发展起来。据不完全统计,世界上先后约有200多个地方饲养过海豚。其中以宽吻海豚居多,故本文也以宽吻海豚为例。
饲养管理
海豚原是终生生活在海洋环境中的,当它们从宽广的野生海洋环境转入人工饲养的环境中,其生活空间大大缩小,而食物水质、海流、水温等方面都发生了巨大的变化,这些都使海豚感受到压力。
选择海豚的饵料鱼类,要求需是冷冻的新鲜鱼体,即鱼体无创伤、无细菌斑点污染等。另外,鱼通过冰冻后,其体内的寄生虫一般都会被杀死,基本符合无病原污染的要求。要求鱼体大小适宜,若鱼体过大,海豚食后易造成消化不良,排上浮脂肪粪便等症状。一些多刺的鱼不适合作为饵料,由于此类鱼在海豚进食时易引起海豚的口腔及附近组织器官的刺伤,进而出现脓肿、消化不良等。
疾病防治
水电解质代谢障碍
海豚机体经常出现高渗性脱水(水份丧失、盐份丧失)、低渗性脱水(盐份丧失)、等渗性脱水(水份和盐份按比例丧失)等现象。水肿便是由于水和电解质代谢障碍,引起海豚机体的组织间隙内体液异常增多而形成的。通常是采取补充多维素、微量元素、水分和氯化钾溶液等方法进行综合治疗。
各系统性疾病
海豚的消化系统、呼吸系统和循环系统比较容易发生病变,如果发现海豚的活动异常,食欲不好,拒食,排便次数增多,粪便颜色呈墨绿色或黄褐色,粘性条块状上浮,再加上显微镜下检查粪便中有食物残渣,而且残渣颗粒较大,便是消化系统患病的显著症状。若海豚大便硬结,成团成块的大便沉于池底久久不溶散,表示海豚有轻度的消化不良。还有一种情况是海豚排出的粪便上浮,油性大,呈油脂状不易分解,颜色多是淡黄色或黄色这是因为其胰腺功能虚弱而导致的消化不良或因为饵料鱼体的脂肪含量过高所致。若海豚不仅有以上症状,还伴有体温升高的现象一般为肠炎。对肠炎的治疗一定要以防止电解质紊乱为主, 纠正酸中毒,抑制致病菌繁殖, 还要改善海豚的饮食卫生, 喂以酵母片、多酶片,严重者给以抗菌素。
物种保护
物种现状
海豚科下大多物种缺乏数量、丰度的精确测量,约有9个物种的整体种群数量呈现下降趋势,其中包括中华白海豚、大西洋驼海豚、伊洛瓦底江豚等。根据《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》的调查结果,2007年,极危物种大西洋驼海豚的成熟个体数量已不足1500头,种群数量较少;2021年,中华白海豚全球数量约6000头,也呈下降趋势。
不过还有一部分海豚的种群数量相对还是较多,例如虎鲸的全球已知总数约为5万头(2006年数据)。
致危因素
海豚的生存受到多方面的威胁,包括被误捕、船只碰撞、海洋污染以及疾病等因素。误捕问题在金枪鱼捕捞中时有发生,例如大西洋驼海豚经常在距离岸边不到1千米的地方被刺网捕获。此外,海豚常因海洋环境污染而面临危险,塑料垃圾可能会缠绕或被海豚误食。生物入侵和疾病的影响也不容忽视,自21世纪初以来,海豚疾病的发病率逐渐增加。在澳大利亚,一些海豚死亡与布鲁氏菌等病原体有关,该病原体可能导致海豚不育、流产、骨骼和皮肤损伤,以及其他严重疾病,甚至死亡。 此外,人类开发利用活动不断增强,使沿海生态环境遭到破坏与退化。例如在中国近海岸地区,填海造地、采砂等开发项目严重威胁到中华白海豚等驼海豚的生存。
保护级别
2021年,中华白海豚、糙齿海豚、点斑原海豚、条纹原海豚、长吻飞旋原海豚等17种海豚被列入中国《国家重点保护野生动物名录》,其中中华白海豚是国家一级保护野生动物,其余16种为国家二级保护野生动物。
2023年,伊洛瓦底江豚、矮鳍海豚以及驼海豚属和白海豚属下的所有种都被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录Ⅰ中。
截至2024年,海豚科下的37个物种均被列入《世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录》中,具体情况如下表:
保护措施
20世纪60年代末,东热带太平洋(ETP)海豚种群引起了国际科学家、公共政策制定者和自然资源保护主义者的关注,70年代中期,美国国家海洋渔业局(NMFS)启动研究以确定受影响的海豚种群状况,并且该研究一直持续下去。例如进行大规模船上调查。从1986年开始,美国国家气象局西南渔业科学中心(SWFSC)研究调查范围扩大,开始收集物理和生物海洋学数据。海豚还受到美国《海洋哺乳动物保护法》(MMPA)的保护。
一些国家和地区积极建立保护区来保护海豚,例如中国厦门于1997年建立“中华白海豚省级自然保护区”并于1999年晋升为国家级自然保护区。截至2005年,中国广东省南澳县建立起五种自然保护区,建成长达60公里的生态养殖带,大力增殖放流海洋生物,同时认真实施禁捕期,严厉打击电鱼、炸鱼、毒鱼等违法行为,使全县六大渔场和近海海域常年水质均达到国家一类海水水质标准,为灰海豚的生存创造良好的海洋生态环境。2014年,孟加拉国政府宣布建立面积1700平方千米的宽吻海豚保护区。
主要价值
经济价值
海豚作为生态旅游的重要来源之一,对许多沿海地区具有重要的经济意义。例如每年有数百万游客被观鲸之旅和水族馆表演吸引。青岛在1995年建成了中国大陆最早的海豚表演馆, 随着时代发展,中国的海兽馆等水族馆业也日渐成熟,为海豚的迁地保护研究提供了场所和实验对象。
在冰岛和日本等国家,人们会依靠捕杀海豚获取肉类。但澳大利亚的海豚行动组织(AFD)通过检测发现海豚肉的汞含量较高,食用会对人体产生危害。
仿生价值
海豚光滑的柔性皮肤是实现边界层中的层流不从海豚身体表面分离的手段,皮肤通过粘性阻尼过程发生形变并减少阻力。仿生减阻在很多方面扩展了传统减阻的局限性,其效果明显,将在未来船舶减阻材料发展中起到重要作用。
生态价值
海豚科下的驼海豚属动物作为近岸、浅水海域的旗舰物种,具有无可替代的生态学和保护生物学价值。
相关文化
2009年,美国导演西霍尤斯拍摄了一部名为《海豚湾》(The covel)的纪录片,讲述了日本太地町湾大量海豚被屠杀的故事。2010年,该片获得第82届美国电影奥斯卡奖最佳纪录片奖。
法国巴黎第九大学的校徽上面有海豚的图案。
在希腊神话中,海豚总是被视为人类的帮助者。海豚似乎对米诺斯人也很重要,从克诺索斯(Knossos)废墟宫殿的艺术证据来看。海豚在希腊神话中很常见,已经发现了许多古希腊的硬币,上面画着一位男性或一位神灵骑在海豚背上。