国际北极熊日:如何邂逅一只黑色的北极熊?

作者:赵亮来源:蝌蚪五线谱发布时间:2016-02-26

没想到吧,还有个“国际北极熊日”,对,就是每年的2月27日。咋庆祝呢?许Ta一个未来吧!

  提到北极的代言人,当然非北极熊莫属。作为世界上现存的最大陆生肉食哺乳动物,“白白”的身体让北极熊看起来多了几分萌萌的感觉。然而,熊家族中的其他成员,例如棕熊和黑熊可都是深色皮肤,北极熊就真的如此与众(熊)不同吗?在漫长的进化中,它们又经历了哪些坎坷?如今又过得如何?每年2月27日,是“国际北极熊日”,借此机会,我们来探秘北极熊不为人知的秘密。

纳尼?北极熊竟是黑妹子!(当然,也有黑小伙儿)

  说起北极熊,有两个“世界之最”不得不提:其一,生活在北极雪原的它们是熊家族现存成员中唯一的纯肉食主义者,肉食占据食物比例的98.5%;其二,它们还是目前世界上最大的陆生肉食哺乳动物,一只成年雄性北极熊的体重超过500公斤,远远高于东北虎和非洲狮。

一家子

  硕大的体型,极寒的环境,使得北极熊必须大量进食脂肪来维持身体的热量,海豹、白鲸、海象这些富含脂肪的哺乳动物,以及鱼和鸟蛋都统统上了它们的食谱。在这之中,鱼和鸟蛋只能算开胃小菜;白鲸生活在深海中,通常只有等它们浮上来呼吸时,北极熊才有机会发动雷霆一击;庞大的海象则拥有一对恐怖的长牙,同样不好对付;筛来选去,在冰面上行动迟缓,又没太强反抗能力,身体肥嘟嘟的海豹就成了首选目标。

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鱼,我所欲也;海豹,亦我所欲也

  对于海豹这道美味,北极熊通常有两种猎食方法,第一种就是在冰面上找到海豹的洞穴,等海豹露出头呼吸时发动突袭(跟捕杀白鲸的方式类似),或者更简单粗暴:直接双掌击碎冰层,将海豹揪上来吃掉;另一种则是悄悄接近呆在浮冰上的海豹,然后进行快速突袭。在这个过程中,北极熊那几乎与白茫茫世界融为一体的“白”身体,是上佳掩护。

实拍:濒临饿死的北极熊猎捕海豹惊人画

  如果你就此认为北极熊拥有一身白皮肤,外面又套了一件厚厚的“白毛衣”,那可就大错特错了。北极熊虽然乍看洁白无瑕,但如果你给它的眼睛四周、鼻头、耳朵内侧、脚底等部位拍个特写,就会发现,与白色对比最鲜明的黑色才是北极熊的本来肤色。

快看快看,我滴鼻子、眼眶、脚底,哪哪都是黑皮肤哟

快看快看,我滴鼻子、眼眶、脚底,哪哪都是黑皮肤哟~

  也许你会问,为什么我们平时看到的北极熊却一点儿不显黑呢,是被那件厚厚的“白毛衣”遮住了吗?

透明的

瞧,北极熊的毛发,在显微镜下居然是透明的!透明的!透明的!

  对于这个问题,有人曾做过一个实验,他们将一缕北极熊的毛发送到实验室,放在显微镜下进行观察,结果发现北极熊的毛发就像一根透明的中空管子,根本没有色彩可言。这种中空而透明的毛发,吸收了热量,传递给北极熊黑黑的皮肤,如此这般,北极熊就像穿了一身超级保暖衣。再结合北极的冰雪环境一起看,也就有了我们意识中的北极熊白乎乎的形象。若把一只黑熊或棕熊放到北极,虽同为熊家族成员,它们却完全不会产生这样的“变白”,因为它们没有北极熊那样中空透明的毛发。

  显然,这种特殊的毛发是北极熊为适应环境所进化出的“专利”,那它们又是何时开始独自进化的呢?

坎坷身世——祖宗竟不是北极熊?

  在所有熊科动物中,棕熊由于和北极熊之间没有生殖隔离(两者在自然状态下可以交配产仔),而一度被认为是北极熊的直系祖先。但北极熊究竟是何时开始独立进化的,它和棕熊之间究竟有怎样的关系等相关问题,却在很长时间内都是一个谜。

棕熊幼崽

北极熊的近亲——棕熊

  直到2011年,才有学者利用线粒体DNA对比技术,发现现存北极熊的线粒体DNA都遗传于2万~5万年前生活在爱尔兰地区的古棕熊。由于北极熊的线粒体DNA和人类的线粒体DNA一样,都只存在于母系遗传中,所以这个发现无异于找到了现代北极熊的母系祖先。但这样的发现却与化石记录相冲突。

  有考古学家在挪威斯瓦尔巴群岛,发现过距今约11万年前的北极熊下颌骨化石。由于斯瓦尔巴群岛地处北极圈之内,有人就此推测北极熊至少在11万年前就已经生活在北极。也就是说,这具化石北极熊的年龄,要比现在北极熊的母系老祖宗还大出至少6万岁。基于后代怎么也不应该比祖先年龄大这一点,我们就此推断:在更早的时候,还曾存在过一批北极熊。

  2012年,一位叫米勒的学者终于通过对1只北极熊、3只棕熊、1只黑熊的DNA数据的对比分析,首次得出了北极熊和棕熊开始分开进化的时间。但由于可供研究的数据量有限,这一次所得到的结论非常模糊,范围在距今60万-500万年前之间。北极熊是何时“诞生”的问题,依旧扑朔迷离。

PK

熊与熊的较量

  好在随着科学水平的不断飞跃,群体遗传学飞速发展起来。这是一门利用数学和统计学相结合的方法,从物种种群的基因频率、群体的规模和迁徙、遗传基因的漂变和突变等多方面进行全方位研究的复杂科学,目前已发展到大数据的全基因组时代,被广泛应用于研究物种起源领域。

  利用如此先进的技术,中国、美国、丹麦等国的相关学者联合起来,从北欧地区、美国阿拉斯加以及周边岛屿上选取80只北极熊和10只棕熊,通过研究它们基因组的系统发生,分析两种熊各自种群内和彼此间所共有的核苷酸位点,又利用等位基因频谱推算出相应的群体参数,发现北极熊和棕熊的分化时间是在距今34.3万—47.9万年前。这个时间要比所有棕熊亚种的分化时间都要早,北极熊由此被认为起源于它们和棕熊的共同祖先。

  根据研究人员的推测,北极熊家族的历史大概是这样的:在距今34.3万—47.9万年前,地球正处于两次冰期之间相对温暖的间冰期,北极熊和棕熊的共同祖先,趁机开始四处活动,其中一部分到了今天的北极地区,进化成了最早的北极熊。到了大约5万到2万年前,地球进入最冷的全冰期阶段,整个世界几乎都被冰雪覆盖,一些体能较强的雄性北极熊趁机开始向欧洲内陆迁移,到了今天的爱尔兰地区,和那里的母棕熊交配并产下后代。这些带着母棕熊基因的北极熊长大后重新回到北极,在那里一代代繁衍生息下来,并在漫长的进化过程中,逐渐取代了拥有原始线粒体DNA的北极熊种群,使得如今的北极熊都拥有了来自爱尔兰地区母棕熊的基因。

  除了前面提到的中空毛发,北极熊为适应极寒的环境,身体内部也出现了很多极端的变化,比如它们体内的胆固醇含量,如果放到人类的身上,那非得患上心血管疾病不可;再比如,由于体内掌管脂肪运输和脂肪酸代谢的基因发生了变异,北极熊不但不用为肥胖问题担心,反而是“肥肥更健康”。

生存窘境——想看到野生北极熊越来越难

  短短的几十万年,北极熊的身体就已经高度适应了北极的环境,因此常被称为快速进化的典范。然而近些年,上天却再次跟它们开起了玩笑,随着全球气候的不断变暖,北极的浮冰面积大量减少。这导致北极熊赖以捕捉海豹的最佳场所变小了。为了获得食物,北极熊经常要饥寒碌碌地游上数百公里,同类相残的事件更是时有发生。

同类

  2004年,一只怀孕的母北极熊被一只成年公熊杀死在洞穴前;2011年,BBC摄影记者在斯瓦尔巴群岛拍摄到一只成年雄性北极熊正在啃咬一只亚成年同类的尸体;而2008年9月1日的《深圳晚报》上则刊登了一张北极熊在一片汪洋中挣扎的照片,一旁的文字显示这只北极熊需要持续游644公里才能到达最近的冰面,比它们所能达到的最远距离(160公里)多出将近500公里;最近,一只瘦骨嶙嶙的北极熊更是在网络上走红……

全球变暖

路在何方?

  这些“反常”情况的出现,都无一例外地告诫人们,全球气候变暖已经成为威胁北极熊生存的头号大敌,国际自然保护联盟(IUCN)物种存续委员会的工作人员预计,到21世纪中期,北极熊的数量将比现在减少3成;而WWF(世界自然基金会)给出的报告则更加让人担忧:由于气候快速而持续的变暖,包括北极熊和北极海豹在内的很多北极圈生物,都面临着在20年内灭绝的危险。

  令人稍感欣慰的是,北极熊们这一次不是孤军奋战,几个拥有野生北极熊的国家已经先后行动起来:2008年5月,美国将北极熊列入红皮书濒危物种名单;俄罗斯和加拿大也纷纷将北极熊认定为“易受伤害物种”;国际上更是将每年的2月27日设立为“国际北极熊日”,以此来呼吁全社会关注北极熊的生存以及整个北极地区的生态问题。

  这些做法对于目前幸存的2.2万~3.1万只北极熊(关于北极熊数量的说法不一,这里引用的是国际自然保护联盟给出的统计)来说无疑是个福音,但要想真正改变它们的生存窘境,避免更多同类相残的惨剧发生,还需要全人类都行动起来,共同保护环境。只有这样,我们的后代才不至于只能在动物园或水族馆中看到这种萌熊。

真的不想说再见!

真的不想说再见!

 

参考资料:

《冰冻星球》第四集http://tv.sohu.com/20140507/n399260251.shtml

《世界奇闻录5》 http://v.qq.com/cover/d/d2cyjmerc6c6845.html?vid=e0012mqaexj

《是真的吗?》http://jingji.cntv.cn/2015/03/21/VIDE1426940281395259.shtml

《科技之光》之《熊的进化》http://jishi.cntv.cn/C30681/classpage/video/20101121/100419.shtml(上)

 群体基因组学解密北极熊起源和适应性演化,《科学》,http://www.doc88.com/p-3377767345778.html

《参考消息》外媒:专家称全球暖化或导致北极熊数量减少3成http://www.cankaoxiaoxi.com/science/20151120/1003082.shtml

《世界林业动态》全球气候变暖可能导致北极熊在20年内灭绝http://xueshu.baidu.com/s?wd=paperuri:(6a5e77663aa680423c666716043f2b75)&filter

《环球时报》和《俄罗斯报》合办专刊《透视俄罗斯》上有关国际北极熊日的介绍http://tsrus.cn/eshi/2014/02/27/227_32455.html

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