施洋洋

白鯊是海洋中最著名也最神秘的食肉動物之一。不久前，一支科考隊首次造訪遠(yuǎn)離海岸的白鯊棲息地，他們都有什么新發(fā)現(xiàn)呢？

2018年4月20日，由多位海洋學(xué)家、生物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家組成的科考隊登上了美國施密特海洋研究所“佛克號”調(diào)查船（以下簡稱佛克號）。他們的目的地是太平洋中一片被稱為“白鯊咖啡廳”的海域。

白鯊是海洋中最具標(biāo)志性的食肉動物之一。盡管白鯊知名度很高，人們對它的生活習(xí)性卻知之甚少。在過去十多年中，科學(xué)家通過電子標(biāo)簽對美國加利福尼亞州附近海域的白鯊進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)它們每年長途遷徙，往返于近海覓食地和公海棲息地。每年秋冬，大量白鯊在加州中部海岸的國家海洋保護(hù)區(qū)覓食，享用以海豹和海獅為主的“大餐”。到了春天，成年白鯊會遷徙到位于夏威夷和下加利福尼亞半島之間的一片開放海域?？茖W(xué)家把該海域稱為“白鯊咖啡廳”（以下簡稱“咖啡廳”）。

對于這樣的亞熱帶遠(yuǎn)洋開放海域環(huán)境和在那里聚集的白鯊的行為，科學(xué)家所知不多?？茖W(xué)家希望通過這次科考回答很多問題：“咖啡廳”對白鯊有什么特殊吸引力？白鯊在“咖啡廳”里吃什么？白鯊和“咖啡廳”的生態(tài)環(huán)境之間存在什么相互作用？

要想回答這些問題，科學(xué)家必須全方位了解白鯊在“咖啡廳”的活動和該海域的生態(tài)環(huán)境。佛克號團隊分成4個小組，分別從白鯊生態(tài)、中層水域生態(tài)、分子生態(tài)學(xué)和生物海洋學(xué)等不同角度研究“咖啡廳”的生態(tài)環(huán)境和白鯊在這里的活動。同時，佛克號團隊也通過此次科考探究各種研究工具和技術(shù)用于開放海域觀測的可行性。

讓白鯊“帶路”

芭芭拉·布洛克是此次“咖啡廳”科考的首席科學(xué)家，研究白鯊已有20年。通過給加州附近海域的白鯊安裝電子標(biāo)簽，并長期追蹤標(biāo)簽信號，她漸漸掌握了白鯊遷徙規(guī)律，也發(fā)現(xiàn)了“咖啡廳”的存在。

為什么白鯊會聚集在“咖啡廳”？它們在那里做什么？多年來，這些疑問一直縈繞在布洛克腦海中，卻一直得不到解答。直到她60歲這一年，她終于等到一個解開這些疑問的機會——佛克號的“咖啡廳”之旅。

盡管布洛克可以稱得上是全世界最了解白鯊遷徙行為的人之一，她卻依然擔(dān)心佛克號不能順利找到“咖啡廳”?？茖W(xué)家推測的“咖啡廳”坐標(biāo)準(zhǔn)確嗎？如果“咖啡廳”不是一個固定區(qū)域，而是隨洋流變換位置，他們又該怎么辦？為了確保到達(dá)正確位置，布洛克決定讓白鯊自己為佛克號“帶路”。

2017年秋冬，布洛克團隊一直在加州附近的國家海洋保護(hù)區(qū)工作。他們乘坐小型科學(xué)調(diào)查船出海，用沙丁魚作誘餌，把白鯊吸引到調(diào)查船附近，然后用一根“長矛”刺穿白鯊的背鰭，給它們安裝電子標(biāo)簽。

當(dāng)佛克號向預(yù)定海域航行時，白鯊身上的衛(wèi)星標(biāo)簽開始陸續(xù)彈出。一開始，研究人員探測到的幾個標(biāo)簽都處在預(yù)期以外的位置，其中一個甚至位于西北夏威夷群島附近，這讓布洛克很擔(dān)心。4月25日，佛克號到達(dá)亞熱帶環(huán)流附近，又一個標(biāo)簽發(fā)出信號。該信號正好來自“咖啡廳”中央。過了一會兒，佛克號又接收到另一個標(biāo)簽在“咖啡廳”西北角發(fā)出的信號。第二天早上，又有兩只鯊魚出現(xiàn)在“咖啡廳”海域，帶來兩個新的衛(wèi)星標(biāo)簽。

幾個月的辛苦準(zhǔn)備終于有了結(jié)果。大家都很興奮。4月25日恰巧是布洛克印歲生日，她說自己收到了最好的生日禮物。

白鯊的追蹤標(biāo)簽揭示了它們在“咖啡廳”中不同尋常的潛水行為。此前研究發(fā)現(xiàn)，白鯊在“咖啡廳”會頻繁下潛，與它們在沿岸海域只待在淺層海水中的習(xí)慣完全不同。有科學(xué)家猜測白鯊下潛是為了覓食，下潛深度可能與不同水層中獵物的多樣性和豐富程度有關(guān)。也有科學(xué)家認(rèn)為，這可能是一種搜尋行為——雄性在清澈溫暖的“咖啡廳”里尋找雌性。

布洛克團隊乘坐小型調(diào)查船出海，給白鯊安裝標(biāo)簽。

研究人員用誘餌將白鯊引至調(diào)查船附近，以便安裝標(biāo)簽。

在此次科考中，研究人員從衛(wèi)星標(biāo)簽的記錄中發(fā)現(xiàn)，雌雄白鯊的潛水模式有很大差異。雄性白鯊在這片海域會進(jìn)行“快速振蕩潛水”（又稱“跳躍式潛水”），平均每天下潛120次。雄性白鯊在夜間潛入100～200米深處，白天的潛水深度可達(dá)450米。而雌性白鯊白天長時間停留在200～400米深的水下，晚上在淺層海水中游弋。雌性白鯊下潛規(guī)律與微型游泳生物的晝夜遷移規(guī)律相符，這似乎表明它們是為了覓食而潛水。雄性白鯊頻繁下潛的行為或許與尋找配偶或交配有關(guān)，科學(xué)家將對此做進(jìn)一步研究。

探秘“海洋荒漠”

“咖啡廳”位于太平洋中部開放海域，遠(yuǎn)離海岸，海床也很平緩。通常，這樣的海域不利于養(yǎng)分流入和匯集，導(dǎo)致生物密度和多樣性很低。科學(xué)家把這樣的海域稱為“海洋荒漠”。但大部分成年白鯊每年會在這片海域待至少6個月，一些雌性鯊魚甚至?xí)L期停留在“咖啡廳”里。這些頂級捕食者為什么會在看似缺乏食物來源的“荒漠”中長期停留？這片“荒漠”中隱藏著怎樣的生命？

“咖啡廳”位于“北太平洋環(huán)流”東北邊緣一個特殊位置?！翱Х葟d”東邊是加利福尼亞洋流，從美國西海岸帶來寒冷、營養(yǎng)豐富的海水。“咖啡廳”西邊是赤道上升流區(qū)，海水中富含浮游植物。佛克號團隊運用各種先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，從多個角度首次測定這片海域的海洋學(xué)和生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)。

電子標(biāo)簽

2017年秋，布洛克團隊在靠近加州海岸覓食的37條白鯊身上分別安裝了兩種電子標(biāo)簽一彈出式衛(wèi)星檔案標(biāo)簽和聲波發(fā)射標(biāo)簽。根據(jù)程序設(shè)定，衛(wèi)星檔案標(biāo)簽在4月末至5月初（即佛克號抵達(dá)“咖啡廳”時）從白鯊身上自動彈出，隨后浮出水面并向衛(wèi)星發(fā)送信號。衛(wèi)星檔案標(biāo)簽還內(nèi)置光照、溫度和壓力傳感器，逐秒監(jiān)測和記錄白鯊所處深度和周圍誨水溫度。當(dāng)研究人員通過衛(wèi)皇定位系統(tǒng)找到彈出的標(biāo)簽后，就可以利用其中存儲的數(shù)據(jù)對白鯊活動規(guī)律進(jìn)行分析。

與自動彈出的衛(wèi)星檔案標(biāo)簽不同，聲波發(fā)射標(biāo)簽會一直附著在白鯊身上，發(fā)出一系列聲脈沖信號。每個標(biāo)簽發(fā)出的聲脈沖都獨一無二，就像一個由聲音組成的“條形碼”。佛克號船體和水下滑翔機都配有聲波接收裝置，能夠?qū)崟r監(jiān)測附近200米范圍內(nèi)每一條被標(biāo)記的白鯊的位置。

隱藏的葉綠素在開放海域，單細(xì)胞海洋植物是最主要的生產(chǎn)者。這些被稱為“浮游植物”的生物構(gòu)成了開放海域食物網(wǎng)（生態(tài)系統(tǒng)中多條相互關(guān)聯(lián)的食物鏈組成的有機結(jié)構(gòu)）的基礎(chǔ)。浮游植物一般生活在表層海水中，利用充足的陽光進(jìn)行光合作用。據(jù)衛(wèi)星圖像顯示，“咖啡廳”表層海水中葉綠素含量極低，也就是說這里的浮游植物很少，不足以支撐復(fù)雜食物網(wǎng)。這也是“咖啡廳”被認(rèn)為是海洋“荒漠”的重要原因。

但直到佛克號對“咖啡廳”進(jìn)行實地考察，科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)這里的生物比想象中豐富得多。首先，研究人員對不同深度海水進(jìn)行取樣，測定葉綠素含量。令他們驚訝的是，海水葉綠素峰值出現(xiàn)在海面下145米。這表明，“咖啡廳”里浮游植物并不少，只不過主要隱藏在略深的海水中，因此衛(wèi)星無法探測到它們的存在。

豐富的浮游植物為多種小型海洋動物提供食物來源，這些小型動物又被更大的動物捕食，一條條食物鏈由此形成。隨著進(jìn)一步研究，“咖啡廳”中的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)逐漸清晰。

水下影像 影像觀察是研究海洋生物多樣性最直觀的方法。佛克號團隊使用了誘餌遠(yuǎn)程攝像機來拍攝透光區(qū)（不超過200米深的海水層）生物，并用遙控潛水器“塞巴斯蒂安”探索中層帶（200～i000米深的海水層）生物?！叭退沟侔病迸溆懈咔鍞z像頭和高亮度照明燈，這讓研究人員能夠直接觀察到水下生物。

遙控潛水器每次潛水時間都很長。當(dāng)它在廣闊海域探索時，研究人員在大多數(shù)時候只能看見深淺不一的藍(lán)色。盡管如此，“塞巴斯蒂安”的每一次下潛卻都為科學(xué)家了解“咖啡廳”提供了新信息。在遙控潛水器拍攝的影像中，科學(xué)家看到了很多熟悉的生物，也發(fā)現(xiàn)了一些“新面孔”。“咖啡廳”的生物密度比他們預(yù)想的更大，而且不同物種呈現(xiàn)明顯的分層分布。

一網(wǎng)打盡 5月11日清晨，拖網(wǎng)研究小組已經(jīng)結(jié)束拖網(wǎng)捕撈，開始對夜間采集的不同樣本進(jìn)行分類。拖網(wǎng)捕捉到的生物多種多樣，包括燈籠魚、水母、蝦和魷魚等。這一天，他們有一個意外驚喜——發(fā)現(xiàn)了一條雪茄達(dá)摩鯊。這是一種令人印象深刻的動物。它通常會攻擊金槍魚等大型魚類和海洋哺乳動物，狠咬一口，再以身體回轉(zhuǎn)的方式撕扯下一個“肉球”。所有鯊魚都會在一生中不斷更新牙齒，而這種鯊魚的牙齒總是整排更換，以確保它們總能咬下“肉球”。

盡管雪茄達(dá)摩鯊引人注目，它卻并不是研究小組的主要目標(biāo)。研究人員使用拖網(wǎng)是為了捕捉分布在“深海散射層”的小型動物。深海散射層是位于海洋中200～1000米深度、生物密度很高的水層。由于生物大量集結(jié)在這一水層，聲吶發(fā)出的超聲波信號在此被散射和反射，因而有時該水層會被誤認(rèn)為是海床。佛克號船體和水下無人機都配有回聲測深儀，用以探測深海散射層的位置。

深海散射層中的生物主要是一些小型魚類、魷魚和水母等。它們在海洋食物網(wǎng)中扮演重要角色。布洛克把深海散射層稱為“海洋花生醬”，因為幾乎所有大型海洋動物都在這里享受到富含能量的“零食”。為了弄清鯊魚在“咖啡廳”吃了什么，研究人員使用拖網(wǎng)對可能存在于白鯊“食譜”中的小型生物進(jìn)行了采樣。

這些生物白天躲在黑暗的深海，盡量遠(yuǎn)離捕食者的視線。而在夜晚，當(dāng)陽光不再穿透海洋表面時，它們會向上游到海水表層覓食。因此，拖網(wǎng)捕撈都在夜間進(jìn)行。在佛克號的龍門吊上安裝好拖網(wǎng)后，研究小組在隨后幾小時里隨時注意回聲測深儀產(chǎn)生的圖像，對散射層進(jìn)行定位，引導(dǎo)拖網(wǎng)到達(dá)正確位置。研究小組使用了兩種不同類型的拖網(wǎng)：一種用于淺海，目標(biāo)是在黑暗中游到水面覓食的動物；另一種拖網(wǎng)則會下沉到水下500～600米深，捕捉那些夜間不會浮出水面的生物。然后研究人員可以比較這些樣本，推斷哪些動物每天上下遷移，哪些長期生活在表層海水或深海中。

清晨，拖網(wǎng)回到船上，科學(xué)家在隨后6小時里把收集到的所有生物分類，得出采樣海域的生物多樣性指數(shù)。首先，他們通過排水體積對樣本中生物總量進(jìn)行初步測量：將水倒入一個帶刻度的圓筒，然后放入拖網(wǎng)捕捉的生物，通過測量水位上升情況以估算生物總體積。然后，他們辨認(rèn)采集的生物分別屬于什么物種。這需要用到非常傳統(tǒng)的研究方法：查閱物種分類手冊，根據(jù)不同物種形態(tài)上的細(xì)微區(qū)別來確定其分類。

燈籠魚是在樣品中發(fā)現(xiàn)的最常見的生物。事實上，燈籠魚是所有脊椎動物中分布最廣、種類和數(shù)量最多的物種之一。作為很多大型食肉動物的獵物，它們在生態(tài)環(huán)境中起重要作用。世界上大約有250種不同種類的燈籠魚，研究團隊在“咖啡廳”用拖網(wǎng)收集到了其中大約20種，以及其他許多深海魚類，如巨口魚、鉆光魚等。研究人員對采集到的每一個長度超過2厘米的生物體都做了測量和分類，并記錄在案，還收集了一些特殊物種的DNA，以便日后分析。

拖網(wǎng)收集的生物樣本：燈籠魚、胸斧魚、巨口魚。

水下滑翔機

這種外形像魚雷的新型自動潛水器配有海洋遙感識別傳感器，能監(jiān)測不超過450米深的海水溫度、鹽度、氧飽和度、葉綠素濃度和有色可溶性有機物含量，每隔幾秒就記錄一次檢測數(shù)據(jù)。它還配備了聲波接收器，能探測附近攜帶聲波發(fā)射標(biāo)簽的白鯊或其他海洋動物，記錄它們的活動情況?？茖W(xué)家希望利用水下滑翔機的機動性和自主性，探究被標(biāo)記動物是否與海洋次表層環(huán)境條件有關(guān)。

水面無人機

在佛克號起航前一個月，兩架水面無人機已經(jīng)“咖啡廳”海域進(jìn)行過探測。這種形如帆板的無人機依靠風(fēng)力推進(jìn)，由太陽能電池板為搭栽的設(shè)備供能，能夠勝任長時間、長距離的海洋探測任務(wù)，并將收集的數(shù)據(jù)實時上傳。水面無人機攜帶回聲定位裝置，用以探測聚集大量生物的深海散射層，確定其深度，以便此后用遙控潛水器和拖網(wǎng)做進(jìn)一步研究。水面無人機也配有用于接受聲波發(fā)射標(biāo)簽信號的聲波接收器。

追蹤DNA

為探究“咖啡廳”中鯊魚和其他魚類的分布，佛克號團隊使用了一項創(chuàng)新的海洋監(jiān)測技術(shù)：環(huán)境DNA監(jiān)測。環(huán)境DNA是從各種環(huán)境樣本（土壤、海水、空氣等）中收集的DNA。在海水中，環(huán)境DNA可能有多種來源，如海洋動物受損組織、脫落細(xì)胞、分泌的黏液或排出的代謝廢物。相比其他海洋生物監(jiān)測技術(shù)，環(huán)境DNA監(jiān)測的不同之處在于，它并不被用來尋找任何生物本身，而是使用生物可能留下的痕跡來推斷生物的存在。

佛克號的采水器在不同深度采集了多份水樣。這些看似清澈的海水中，懸浮著許多肉眼無法看到的微小細(xì)胞和顆粒。研究人員用超細(xì)濾膜過濾海水，將這些微粒收集起來，經(jīng)過物理和化學(xué)處理，從中提取環(huán)境DNA。這一步得到的DNA包含這片海域中近期活動過的所有生物（植物、細(xì)菌、魚類和無脊椎動物等）的遺傳信息。

為了提取只來自魚類的DNA，科學(xué)家利用所有脊椎動物共享的特定DNA序列設(shè)計了“引物”序列，使用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)，大量擴增樣本DNA中來自脊椎動物的DNA片段。隨后，研究人員用納米孔測序儀對擴增出的DNA片段進(jìn)行測序。這一步操作是本次科考航行中最具有開創(chuàng)性的環(huán)節(jié)之一。在以往的海洋考察中，研究人員都是把樣品帶回岸上的實驗室測序。而在此次科考中，在環(huán)境DNA提取后24小時內(nèi)就能得到測序結(jié)果。經(jīng)過第一批樣本測序，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了白鯊和幾個不同種魚類的基因特征。他們每隔兩三天就會進(jìn)行一次測序，結(jié)合拖網(wǎng)捕撈結(jié)果和遠(yuǎn)程相機的影像記錄，研究海水中存在的生物類型。

環(huán)境DNA檢測也有不足。此前有研究表明，環(huán)境DNA可在表層海水中持續(xù)存在近3天。在較深水域，陽光照射較少，溫度較低，環(huán)境DNA保留時間更長。但目前還沒有關(guān)于深海中環(huán)境DNA降解速度的研究。現(xiàn)有檢測技術(shù)還不能確定水中的環(huán)境DNA具體是什么時候留下的。此外，環(huán)境DNA也可能隨洋流漂移，因此在海水中檢測到的DNA可能來自其他海域。不過，即使有這些局限性，使用環(huán)境DNA來檢測海洋脊椎動物仍然是一種很強大的評估海洋生物多樣性的方法。

納米孔測序儀體積雖小，但功能強大。

納米孔測序儀

這種便攜式DNA測序儀只有巴掌大小，它可以在測序的同時把數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)较噙B的計算機。納米孔測序儀不僅能讀取樣本DNA的每一個堿基對，還能識別被稱為“DNA條形碼”的物種特征序列。通過將“條形碼”與數(shù)據(jù)庫中的海洋生物DNA信息進(jìn)行比對，研究人員可以知道這些DNA來源的物種。

白鯊“食譜”

科學(xué)家通過此次科考想要回答的一個重要問題是：白鯊在“咖啡廳”吃什么？在加州海岸附近，白鯊盡情享用肥美的海獅和海豹，而“咖啡廳”里幾乎沒有大型獵物存在。那么，這種世界上最大的食肉魚如何在這片海域中生存？

佛克號團隊發(fā)現(xiàn)，白鯊在“咖啡廳”會經(jīng)常下潛至一定深度，而微型游泳生物也恰巧聚集于這一深度的海域，這是否意味著這些動物正是“咖啡廳”的“主菜”？通過調(diào)查微型游泳生物，科學(xué)家希望揭示“咖啡廳”里的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

善于隱藏的小動物 全世界的海洋中，有數(shù)十億小型動物每天在它們的白天棲息地（200～1000米深）和夜間覓食區(qū)（表層海水）之間往返。這些魚類、甲殼類動物、水母和魷魚被統(tǒng)稱為“微型游泳生物”，它們尺寸雖小，游泳能力卻很好。雖然這些動物的移動距離——幾百米與白鯊或鯨魚數(shù)千千米的游動距離相比微不足道，但在整體上考慮，微型游泳生物的日常垂直遷移卻是一個驚人現(xiàn)象。

在每天遷移中，微型游泳生物在捕食和被捕食之間達(dá)到微妙的平衡。浮游植物構(gòu)成了開放海域食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。它們生活在陽光充足的透光層中。而以浮游植物為食的浮游動物也聚集在這附近。這些動物是許多微型游泳生物最喜歡的獵物。然而，微型游泳生物并不是唯一喜歡在海洋表面捕食的動物。許多體型較大的捕食者（如金槍魚、長嘴魚和鯊魚）捕獵時對視力的依賴較強，因此也偏好在陽光充足的淺層海水活動。于是，微型游泳生物白天撤回到昏暗的深層棲息地，以避免被這些捕食者吃掉。到了晚上，在黑暗掩護(hù)下，微型游泳生物遷移到淺層海水中覓食。

開闊海域里的棲息地是完全暴露的，微型游泳生物無法藏身于石塊或植物叢中，只能利用水和光線來偽裝自己。令人驚嘆的是，不同的微型游泳生物有一套類似方案以隱藏自己和捕捉獵物。融入黑暗的最簡單策略是擁有黑色或紅色外表。雖然紅色在陸地上引人注目，但由于陽光中的紅光在淺層海水中被吸收，所以紅色動物在深海中看上去是漆黑的。還有一些微型游泳生物是透明的，讓光線透過身體以實現(xiàn)“隱身”。雖然微型游泳生物棲息的海域一片昏暗，但它們在游動時還是有可能投下陰影。為了躲避潛伏在下方的捕食者，許多微型游泳生物的腹部長有發(fā)光器官，依靠其發(fā)出的微光消除自己的影子。

微小而重要 在開放海域的食物網(wǎng)中，微型游泳生物扮演重要角色。它們是眾多大型魚類、哺乳動物和鳥類的獵物?？茖W(xué)家估計，全球海洋的微型游泳生物中，僅魚類的總重量就超過100億噸，大約是全世界人類總重量的45倍。微型游泳生物常常多個物種聚在一起，形成巨大而密集的群體，覆蓋面積可達(dá)數(shù)百平方千米。盡管它們具有重要的生態(tài)意義，科學(xué)家對它們的了解卻相對較少，因為很難對它們進(jìn)行取樣。

幾乎每一種大型海洋食肉動物在其生命某個階段都會以微型游泳生物為食，而這些捕食者中有的具有商業(yè)捕撈價值（如金槍魚），有的是保護(hù)動物（如鯊魚）。微型游泳生物每天的垂直遷移使捕食者共享一個共同食物來源，有些捕食者可潛入深海，其他捕食者則只能在微型游泳生物靠近海面時捕捉到它們。

微型游泳生物的日常遷移也有助于海洋吸收二氧化碳。通過在夜晚的海面以食物的形式攝入碳，然后在白天以廢物的形式將其釋放到更深水域，微型動物在物理上將碳“泵入”海洋深處。這一行動降低了海洋表面的碳濃度，從而使海洋能夠從大氣中吸收更多二氧化碳。

作為食物鏈頂端的捕食者，鯊魚在食物鏈中充當(dāng)維持下游物種穩(wěn)定的重要角色，同時也是海洋健康的一個指標(biāo)。它們有助于消除被捕食物種的病弱個體，保持物種多樣性，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中起到不可忽視的作用。為確保海洋生態(tài)系統(tǒng)健康，我們必須密切關(guān)注這些食物鏈頂端的捕食者。白鯊無疑是其中最神秘和最具代表性的物種之一。

在為期一個月的科考中，佛克號團隊獲得了大量與白鯊行為相關(guān)的數(shù)據(jù)，還從多個角度記錄了“咖啡廳”的海洋學(xué)和生態(tài)學(xué)特征。這些寶貴數(shù)據(jù)將有助于科學(xué)家深入研究“咖啡廳”的獨特生態(tài)環(huán)境，以了解這片海域吸引白鯊前來的原因。此次考察中多種工具和技術(shù)的使用，也為今后如何對開放海域進(jìn)行全面調(diào)查提供了一個基準(zhǔn)。

2016年，聯(lián)合國教科文組織和世界自然保護(hù)聯(lián)盟的一份報告指出，“咖啡廳”是一個潛在的世界遺產(chǎn)，這一地區(qū)對白鯊具有重要意義。保護(hù)開闊海域的大型生態(tài)系統(tǒng)不僅對保護(hù)白鯊等食物鏈頂端的捕食者至關(guān)重要，而且對促進(jìn)全球整體環(huán)境健康也非常重要。這次考察期間收集的信息將有助于確定“咖啡廳”的生物海洋學(xué)意義，并實現(xiàn)保護(hù)這一重要生態(tài)系統(tǒng)免受過度開發(fā)的最終目標(biāo)。

同位素揭示白鯊“食譜”

動物組織中的穩(wěn)定同位素組成（碳和氮的穩(wěn)定同位素的比重）可以作為一種內(nèi)在標(biāo)記來理解動物的飲食結(jié)構(gòu)。當(dāng)捕食者食用并消化獵物時，會將獵物體內(nèi)有機物吸收到自己的組織中，從而使獵物的穩(wěn)定同位素特征傳遞給捕食者。此外，如果捕食者在不同區(qū)域之間遷移，而這些區(qū)域中獵物的穩(wěn)定同位素組成不同，那么遷徙動物的穩(wěn)定同位素組成也會在遷徙過程中逐漸改變，這種變化能夠反映動物在新棲息地的飲食結(jié)構(gòu)。

布洛克團隊此前進(jìn)行了相關(guān)研究。他們分別從加利福尼亞沿岸的白鯊及其獵物身上采集組織樣本，比較其組織中穩(wěn)定同位素組成。結(jié)果顯示，白鯊在遠(yuǎn)離海岸的開闊海域顯然攝取了大量不同于沿岸獵物的食物，從而改變了白鯊體內(nèi)的穩(wěn)定同位素特征。研究結(jié)果也表明，它們的進(jìn)食速度比在沿海棲息地要慢得多。但這項研究結(jié)果不足以說明白鯊到底在“咖啡廳”吃了什么?？茖W(xué)家還需要更多研究來回答這個問題。

白鯊小檔案

白鯊，又稱大白鯊，是鼠鯊科中最大的現(xiàn)存物種，也是世界上最大的食肉魚。作為好萊塢電影《大白鯊》中的“頭號反派”，白鯊兇殘可怕的形象深入人心。但事實上，人們對白鯊的生活和行為了解甚少。

分布 白鯊種群經(jīng)常集中在魚類和海洋哺乳動物資源豐富的溫帶沿海水域，如美國東北部和西部沿海地區(qū)、智利、日本北部、澳大利亞南部、新西蘭、非洲南部和地中海。幾乎所有水溫12～24℃的沿岸和近海水域都有白鯊活動。

身體結(jié)構(gòu) 白鯊體型碩犬，有尖銳的圓錐形鼻子，碩大的胸鰭和背鰭，以及一條強壯的新月形尾巴。成年白鯊平均長度為16.2米，平均重量為3000千克，牙長10厘米。白鯊的名稱來源于白色的腹部，而它們的背部和側(cè)面是深藍(lán)色、灰色或褐色的。白鯊是天生的獵手，擁有強壯的肌肉、良好的視力和敏銳的嗅覺。此外，它們巨大的下顎配有大而尖的鋸齒狀牙齒。這些鋒利的牙齒不僅可以撕碎獵物皮肉，還能把骨骼也咬碎。大多數(shù)魚是變溫動物，但白鯊是一種半恒溫動物。白鯊體內(nèi)有復(fù)雜的循環(huán)系統(tǒng)，能將游泳時肌肉收縮產(chǎn)生的熱量通過血液循環(huán)傳遞給身體其他部位，使身體核心區(qū)域保持相對恒定的溫度。這種特性使白鯊能在對其他鯊魚而言過于寒冷的水中活動。

食性 白鯊食性很廣，它們的獵物包括魚類（金槍魚和小型鯊魚等）、鯨類、鰭足類動物（海豹、海獅等）、海龜和海鳥等。幼年白鯊只吃魚，成年白鯊最愛的食物是富含脂肪的海洋哺乳類動物，如海豹和小型鯨類。

繁殖 白鯊是卵胎生魚類。卵在雌鯊的子宮中成熟。幼鯊孵出后繼續(xù)待在子宮并繼續(xù)生長直到出生。雌鯊每胎可能產(chǎn)出6～20尾幼鯊，剛出生的幼鯊約1.2～1.5米長?？茖W(xué)家認(rèn)為，白鯊會在溫帶海洋中固定區(qū)域進(jìn)行交配和產(chǎn)仔，但尚不清楚這一具體位置。

襲擊人類 在所有鯊魚襲擊人類的記錄中，白鯊襲擊人類的事件占一半以上。但科學(xué)家認(rèn)為，白鯊襲擊人類并非為了捕獵，因為對白鯊來說人類并不適合食用。實際上，在絕大多數(shù)白鯊傷人事件中，白鯊?fù)н^一口就失去興趣。一些科學(xué)家認(rèn)為，白鯊對人類的攻擊源于它們的好奇心。白鯊是最具好奇心的海洋動物之一，它們經(jīng)常會試探性撕咬海上的各種漂浮物。其他科學(xué)家認(rèn)為，這些攻擊可能是鯊魚將人類誤認(rèn)為是海豹等獵物的結(jié)果，當(dāng)它們發(fā)現(xiàn)錯誤后通常會停止攻擊。

天敵 作為海洋食物鏈中的頂級食肉動物，白鯊幾乎沒有天敵。雖然年幼的白鯊有時會被較大的鯊魚（包括其他白鯊）吃掉，但總體來說它們在生長過程中潛在的天敵很少。幾乎沒有其他動物敢招惹成年白鯊。科學(xué)家曾觀察到虎鯨襲擊白鯊的案例，但這種情況很罕見。白鯊最大的“天敵”還是人類。