所以說虎鯨到底有幾種?(三) 南極與大西洋地區

文|陳瑩  Creative Commons License

在上一集的「所以說虎鯨到底有幾種?」裡,已經介紹過了北太平洋裡的三個虎鯨生態型。在這集裡,將為各位介紹南半球和北大西洋的虎鯨。這兩個地區的虎鯨並沒有比較直接的關連性,一起介紹單純只是節省版面空間而已,還望讀者大大們見諒。

main-qimg-8714093ec035c10c61ec51896247e3ac
圖一:讓我們再複習一下全球已知的 10 種虎鯨生態型的外型相貌。編號1 — 10 分別為 (1) A 型虎鯨、(2) 流冰虎鯨、(3) 傑朗奇虎鯨、(4) 羅斯海虎鯨、(5) D 型虎鯨、(6) 定居型虎鯨、(7) 遷徙型虎鯨、(8) 遠洋型虎鯨、(9) 第一型虎鯨 、(10) 第二型虎鯨。每對虎鯨中左邊為雄性,右邊為雌性。圖片來源:這裏

南極地區

其實早在 1970 年代後期,蘇聯的科學家就已經注意到南半球海域的虎鯨,在外型顏色和體型形態等方面,和北半球的虎鯨相當不同。靠著蘇聯在 1960 和 70 年代在南極海域觀察、捕獲的虎鯨資料,蘇聯科學家米開尤夫 (Yuri Mikhalev) 等人,以及別欣 (Afred Berzin, 1930–1996) 和佛拉迪米洛夫 (Vladimir Vladimirov),分別在 1981 年和 1982 年,發表了 Orcinus nanusOrcinus glacialis 兩個南極的虎鯨物種。可惜的是,米開尤夫等人,並沒有為 Orcinus nanus 指定模式標本 (holotype specimen),而別欣和佛拉迪米洛夫為 Orcinus glacialis 指定的模式標本和五件副模式標本 (paratype specimens),則是再後來全部被銷毀 (!)。由於沒有實際標本、原始文獻上的敘述又有許多曖昧之處,所以南極的虎鯨到底是不是應該是為獨立的物種,是的話到底有幾種,這些問題的答案, 一直到千禧年後才開始出現曙光。

2003 年,美國科學家皮茨曼 (Robert Pitman) 和紐西蘭科學家安索 (Paul Ensor) 整理了當時已發表和未發表的南極虎鯨觀察紀錄和相片,依據體型體色、食性、和生活領域等特色,將南極地區的虎鯨歸納成 A、B、C 等三個類型 (types)。隨著越來越多的研究資源投入南極海域,在近十幾年來 ,科學家們陸續發現 B 型虎鯨可以再細分為 大 B 和小 B 兩個類型;而且在南緯 40–60° 度的海域裡,還有另一種眼班 (eye patch) 很小的罕見類型,D 型虎鯨。

  • A 型虎鯨 (Type A killer whale)

和其他南極的虎鯨相較體型偏大 (成年個體至少 9 公尺),外型和北半球的虎鯨們相似。全身只有黑色和白色,眼斑中等大小、角度與體軸平行。常出沒於環南極、無冰海域,會隨季節在南半球高低緯度海域間遷徙。通常以 10 –15 隻形成團體行動,以南極小鬚鯨為主食。

  • 流冰虎鯨 (又稱大 B 型虎鯨,Large Type B; Pack Ice killer whale)

和 A 型虎鯨差不多大小,體色主要以灰白雙色組成,在光線夠的時候,可以觀察到深灰色的披肩 (dorsal cape)。因為被海藻附身的關係,很多個體會看起來黃黃髒髒的。眼斑很大、角度與體軸平行。主要出沒在環南極有冰的海域,因為他們主要以棲息在冰塊上的海豹們為主食。這個類型的虎鯨也會在南半球高低緯度海域間進行快速遷徙,不過大部分的時間都待在南極海域。

  • 傑朗奇虎鯨 (又稱小 B 型虎鯨,Small Type B; Gerlanche killer whale)

這個類型的虎鯨體型較流冰虎鯨 (大 B 型) 小 1 公尺、體重輕一半。體色外型跟流冰虎鯨幾乎一樣:有深灰色披肩、大又平行體軸的眼班、黃黃的海藻裝束。傑朗奇虎鯨 (小 B 型) 主要以魚類、頭足類為食,有時候也吃企鵝,主要在無冰的海域出沒。他們也會在南半球高低緯度海域間進行快速遷徙,不過同樣大部分的時間都待在南極海域。

  • 羅斯海虎鯨 (又稱 C 型虎鯨,Type C; Ross Sea killer whale)

體型比北半球虎鯨小大概 1–3 公尺左右的侏儒型虎鯨。體色外型跟流冰虎鯨、傑朗奇虎鯨等 B 型虎鯨相似,一樣有深灰色披肩、黃黄藻類附身的特色,但是眼斑比較狹長,和體軸呈 45° 角向前傾斜,乍看之下像是隨時都在生氣的樣子。目前已知只會出現在南極大陸東側,以南極鱈魚 (Dissostichus mawasoni) 等魚類為食。和 B 型虎鯨也會快速遷徙到低緯海域,但是整年大部分的時間主要都在南極附近活動。

  • D 型虎鯨 (Type D killer whale)

最近才發現的新類型。全身只有黑色和白色,沒有深灰色披肩、沒有黃黃的海藻妝。眼斑很小,和體軸平行。頭部比其他的虎鯨還要圓,有的看起來甚至和領航鯨有點像。背鰭相對窄且尖,在雄鯨中特別明顯。推測主要棲息在南緯 40–60° 度的亞南極海域,可能和羅斯海虎鯨 (C 型虎鯨) 一樣以南極鱈魚 (Dissostichus mawasoni) 等魚類為食。

最新的分子遺傳分析結果大致上支持這樣的分群系統;兩種 B 型虎鯨、C 型虎鯨和 D 型虎鯨,各自形成獨立的演化支系 (詳情請見上一集的圖一),而且彼此間已經有很長一段時間沒有基因交流。有些學者甚至主張 C 型和 D 型虎鯨和其他虎鯨分家的時間已經長達 15 萬年,應該足以視為獨立的物種。然而 A 型虎鯨的結果就不像其他類型那樣「整齊」,目前的分子遺傳研究顯示 A 型虎鯨,可能是來自於多個演化支系的後代組合。


北大西洋地區

早在古希臘先哲亞里斯多德的時代,人們就已經知道歐洲海域有虎鯨。但是發現歐洲/北大西洋海域裡的虎鯨可以再細分出不同形態類型,卻是最近十年裡發生的事。英國科學家富特 (Andrew Foote) 等人,採集研究了挪威、冰島、英國、荷蘭等等北大西洋海域的虎鯨標本,在 2009 年發表論文指出,依照外型、食性和牙齒磨損程度,北大西洋的虎鯨可以區別出兩個類型:

  • 第一型虎鯨 (Type 1)

體型較小 (最大到 6.6 公尺),全身只有黑色和白色,眼斑大致與體軸平行,以鯡魚或鯖魚為主食,有的也會吃海豹,屬於廣食性虎鯨,成年個體牙齒磨損情況嚴重。

  • 第二型虎鯨 (Type 2)

體型較大 (最大到 8.4 公尺),外型同樣是黑色和白色標準虎鯨配色,但眼斑向後方傾斜,呈現一個「八字眉」的概念。以屬於窄食性虎鯨,只吃鯨豚,成年個體牙齒磨損較為輕微。

但是啊,北大西洋這兩型虎鯨之間的遺傳差異,並不像太平洋或南極的諸多虎鯨類群那樣壁壘分明。近年來研究完整粒線體基因體序列的研究發現,第二型虎鯨可能和南極的 A 型虎鯨一樣,是由多個演化支系的虎鯨綜合而成;而第一型虎鯨裡,似乎還可以再細分出偏好鯡魚和偏好鮪魚等不同的家族支系。所以說虎鯨到底有幾種?或許要等更多來自於西太平洋、南太平洋、南大西洋以及印度洋等等海域的調查資料出爐後,才能真正下定論吧。

 

參考資料

Durban, J. W., Fearnbach, H., Burrows, D. G., Ylitalo, G. M., & Pitman, R. L. (2017). Morphological and ecological evidence for two sympatric forms of Type B killer whale around the Antarctic Peninsula. Polar Biology, 40(1), 231-236.

Foote, A. D., Newton, J., Piertney, S. B., Willerslev, E., & Gilbert, M. T. P. (2009). Ecological, morphological and genetic divergence of sympatric North Atlantic killer whale populations. Molecular Ecology, 18(24), 5207-5217.

Foote, A. D., Vilstrup, J. T., De Stephanis, R., Verborgh, P., Abel Nielsen, S. C., Deaville, R., … & Piertney, S. B. (2011). Genetic differentiation among North Atlantic killer whale populations. Molecular Ecology, 20(3), 629-641

Foote, A. D., Vijay, N., Ávila-Arcos, M. C., Baird, R. W., Durban, J. W., Fumagalli, M., … & Robertson, K. M. (2016). Genome-culture coevolution promotes rapid divergence of killer whale ecotypes. Nature Communications, 7, 11693.

Hoelzel, A. R., Natoli, A., Dahlheim, M. E., Olavarria, C., Baird, R. W., & Black, N. A. (2002). Low worldwide genetic diversity in the killer whale (Orcinus orca): implications for demographic history. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 269(1499), 1467-1473.

Jefferson, T. A., Webber, M, & Pitman, R. (2015). Marine Mammals of the World. 2nd Edition. Academic Press. 616 Pp.

Morin, P. A., Archer, F. I., Foote, A. D., Vilstrup, J., Allen, E. E., Wade, P., … & Bouffard, P. (2010). Complete mitochondrial genome phylogeographic analysis of killer whales (Orcinus orca) indicates multiple species. Genome research, 20(7), 908-916.

Pitman, R. L., and P. Ensor. 2003. Three forms of killer whales (Orcinus orca) in Antarctic waters. Journal of Cetacean Research and Management 5:131–140.

Pitman, R. L., J. W. Durban, M. Greenfelder, et al. 2011. Observations of a distinctive morphotype of killer whale (Orcinus orca), type D, from subantarctic waters. Polar Biology 34:303–306.

 

所以說小鬚鯨到底有幾種?

[勘誤] 2018.11.26: 之前的版本將北大西洋小鬚鯨和北太平洋小鬚鯨的學名誤植,現已更正。

文|陳瑩  Creative Commons License

藍鯨因為體色看起來藍灰藍灰的所以叫做「blue whale」,大翅鯨看起來駝背駝背的樣子所以叫做「humpback whale」,露脊鯨因為很好抓所以叫做「right whale」。就算對鯨豚沒有研究,也大概猜得到這些常見鯨魚的俗名來源脈絡。那麼同樣算是常見一族的小鬚鯨,為什麼叫做「Minke whale」呢?

相傳是在二十世紀初,一個負責觀察鯨魚出沒動向,名叫「明科」 (Meincke) 的挪威捕鯨人,誤把一隻小鬚鯨看成藍鯨。大家都知道小鬚鯨和藍鯨體型大小天差地遠,當時的捕鯨人對於捕捉小鬚鯨毫無興趣,所以後來明科的夥伴們就把小鬚鯨稱為「Minkie’s whale」來調侃明科,沿襲至今就變成「Minke whale」了。

雖然明科本人可能覺得這是一個天大的恥辱,但是看看捕鯨大亨布列德 (Johan Bryde, 1858–1952) 可是經營的一世人的捕鯨事業,才得到一種用自己的名字命名的鯨魚 (布氏鯨  Bryde’s whale, Balaenoptera brydei);日本鯨類學家大村秀雄 (Hideo Omura, 1906–1993),也是研究了一輩子的鯨魚海豚,才得到後人以大村鯨 (Omura’s whale, Balaenoptera omurai) 之名紀念。明科的際遇,從另一方面來看,可真是羨煞無數默默無名的捕鯨人和鯨豚學者啊 (X)。

言歸正傳。所以這個全球海域幾乎都有、現生鬚鯨類群中體型第二小的小鬚鯨,到底有幾種?

和其他鯨豚物種一樣,隨著分子生物技術成熟普及,近年來科學家發現原本以為全世界都是同一種的小鬚鯨,其實應該可以區分為

  • 南極小鬚鯨 (Balaenoptera bonaerensis) :只出沒於南半球海域
  • 真小鬚鯨 (Balaenoptera acutorostrata) :除了北印度洋外,全球大洋海域都有

兩個物種。而在「真小鬚鯨」這個物種裡,依照現有的資料,大致可以再依照出沒海域,區分成

  • 北大西洋小鬚鯨 (B. a. acutorostrata):主要分布於北大西洋海域
  • 北太平洋小鬚鯨 (B. a. scammoni):主要分布於北太平洋海域,有地區性族群
  • 南半球小鬚鯨 (又稱侏儒小鬚鯨,B. a. subsp.):主要分布於南半球,有地區性族群

三個亞種 (圖一)。科學家推算,真小鬚鯨和南極小鬚鯨這兩個物種,大概是在五百萬年前分家,和人類猩猩祖先分家的時間差不多。而真小鬚鯨之下的三個亞種,則是在距今一百五十萬年前開始分化。

minke-whale-phylogeny-cut.png
圖一:利用 340bp 粒線體 DNA control region 序列多樣性重建的小鬚鯨親緣譜系圖。該譜系樹以小露脊鯨與灰鯨為外群,分支上的數字表示該支系成立的可信度 (quartet puzzling reliability values, 最大值為 100)。請注意圖中鯨魚大小並未以真實比例呈現。圖片來源:Figs. 1 & 4 in Pastane et al. 2007. Mol. Ecol. 16: 1481–1495.

雖然說各方研究小鬚鯨親緣譜系的論文都沒有包括來自於台灣的樣本,但從「日本海、日本太平洋和美國太平洋海域採集到小鬚鯨樣本通通都是北太平洋小鬚鯨」這點來看,台灣海域會出現的小鬚鯨,應該毫無懸念的也是北太平洋小鬚鯨。不過,並不是所有在台灣海域出沒的小型鬚鯨就一定是小鬚鯨 — 也可能是類似體型大小的大村鯨,或是布氏鯨、鰛鯨等大型鯨種的幼年或亞成年個體。想想明科的慘痛 (?) 前車之鑑,各位捧油們如果出海看到鬚鯨,比起搶快猜測物種名稱,還是多花點時間仔細觀察推敲 (最好採個 biopsy 生物組織樣本送驗) 比較保險喔。

 

參考資料:

Pastene, L. A., Goto, M., Kanda, N., Zerbini, A. N., Kerem, D. A. N., Watanabe, K., … & Palsböll, P. J. (2007). Radiation and speciation of pelagic organisms during periods of global warming: the case of the common minke whale, Balaenoptera acutorostrata. Molecular Ecology, 16(7), 1481-1495.

Pastene, L. A., Acevedo, J., Goto, M., Zerbini, A. N., Acuna, P., & Aguayo-Lobo, A. (2010). Population structure and possible migratory links of common minke whales, Balaenoptera acutorostrata, in the Southern Hemisphere. Conservation Genetics, 11(4), 1553-1558.

Perrin, W. F., Mallette, S. D., Brownell JR., R. L. (2018) Minke whales. In: Würsig, B., Thewissen, J. G. M., Kovacs, K. M. (eds.) Encyclopedia of marine mammals. Third Edition. Academic Press.

https://www.fisheries.noaa.gov/species/minke-whale