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Jun. 27 2022

為什麼這個新發現的北極熊亞族群如此特別?

  • 一頭北極熊和牠的幼崽穿越格陵蘭東南部白雪覆蓋的淡水冰河。北極熊會利用離岸海冰狩獵海豹,但隨著北極暖化,這些冰凍平台融化得愈來愈快。因此,沿海冰河可能是北極熊最後一搏的地方。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

    一頭北極熊和牠的幼崽穿越格陵蘭東南部白雪覆蓋的淡水冰河。北極熊會利用離岸海冰狩獵海豹,但隨著北極暖化,這些冰凍平台融化得愈來愈快。因此,沿海冰河可能是北極熊最後一搏的地方。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

  • 一條淡水冰河在格陵蘭東南部的一處峽灣與海會合,為北極熊在一年中大部分時間缺乏海冰的區域提供重要棲地。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

    一條淡水冰河在格陵蘭東南部的一處峽灣與海會合,為北極熊在一年中大部分時間缺乏海冰的區域提供重要棲地。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

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研究人員發現,在沒有海冰的情況下,這些受遺傳和地理隔離的北極熊可以存活得比科學家以為的更久。

一頭北極熊和牠的幼崽穿越格陵蘭東南部白雪覆蓋的淡水冰河。北極熊會利用離岸海冰狩獵海豹,但隨著北極暖化,這些冰凍平台融化得愈來愈快。因此,沿海冰河可能是北極熊最後一搏的地方。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

一頭北極熊和牠的幼崽穿越格陵蘭東南部白雪覆蓋的淡水冰河。北極熊會利用離岸海冰狩獵海豹,但隨著北極暖化,這些冰凍平台融化得愈來愈快。因此,沿海冰河可能是北極熊最後一搏的地方。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

大家都說格陵蘭東南部不應該有北極熊──不過顯然沒人告訴北極熊這件事。

雖然北極熊泳技高超,但牠們基本上是幾乎完全仰賴海洋生物生存的陸棲動物。為了達成這個目標,這種大型動物以伏擊型掠食者的身分謀生,在海豹用來呼吸的海冰裂縫及孔洞旁潛伏等待。

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不過,在格陵蘭東南部,海冰季節只有不到四個月──正如與格陵蘭自然資源研究所合作研究北極動物生態學的華盛頓大學科學家克莉絲汀.萊德爾(Kristin Laidre)所說的,「短到不適合北極熊生存」。那麼,該怎麼解釋為何當地會有北極熊呢?

一條淡水冰河在格陵蘭東南部的一處峽灣與海會合,為北極熊在一年中大部分時間缺乏海冰的區域提供重要棲地。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

一條淡水冰河在格陵蘭東南部的一處峽灣與海會合,為北極熊在一年中大部分時間缺乏海冰的區域提供重要棲地。PHOTOGRAPH BY KRISTIN LAIDRE, UNIVERSITY OF WASHINGTON

格陵蘭自給自足的原住民獵人長久以來一直認為,全年都可以在峽灣發現北極熊的蹤跡,範圍直至該國最南端。格陵蘭政府委託對北極熊的分布進行研究時,萊德爾與她的團隊按照伊努特合作人員的「珍貴」手繪地圖,在斯約爾登根-提米阿密特(Skjoldungen-Timmiarmiit)的廢棄東南部聚居地附近,發現先前未研究過的北極熊生活在冰河末端。

他們的研究今天發表在《科學》(Science)期刊上,研究中的DNA證據顯示,格陵蘭這個區域的大約數百頭北極熊與牠們的鄰居有足夠大的差異,能被視為全球2萬6000頭北極熊中的第20個亞族群。亞族群是指相同物種中一群在基因和地理上都孤立的動物。27頭熊的衛星無線電項圈追蹤資料也證實,這個族群在沒有海冰的情況下存活的時間比科學家以為的長三個月。

有鑑於此,將這項研究視為新希望並解讀為北極熊可以在海冰較少的環境下生存,是很誘人的想法,但作者強調,研究的結論並不是北極熊將比先前預期的更能抵抗氣候變遷,而是像格陵蘭東南部這樣的區域──當地淡水冰河的冰可以彌補消失的海冰──可能是北極熊最後一搏的地方。

熊熊難題

萊德爾、格陵蘭自然資源研究所的費爾南多.烏加特(Fernando Ugarte)和許多國際合作者梳理了長達36年的行動資料和DNA樣本,以了解是什麼讓這些北極熊有所不同。研究人員驚訝地發現,定位資料顯示有一條緯度界線大約位於北緯64度。棲息在這條線以北的熊在資訊收集期間一直留在那裡,而東南部的熊則留在南方,族群幾乎沒有或完全沒有混合的現象。

雖然東南部族群的東北部表親在海冰層上四處漫步,平均一天能走上近10公里,但牠們自己卻留在一系列峽灣的海岸附近,這些峽灣是又長又窄的海灣,由源自格陵蘭冰冠的冰河鑿刻而成。在夏季月份,冰塊會碎裂並落入海中,產生科學家所謂的冰混合物(mélange),這是一種塊狀的融冰,可以堆積得很紮實,足以讓北極熊在上面行走和狩獵。

萊德爾發現,有些熊會在單一峽灣或數個鄰近峽灣停留好幾年,占據一處範圍至少是13或15.5平方公里的棲地。這根本無法跟東北部族群的棲地範圍比較,因為在東北部族群裡,一頭普通的熊每年會在海冰上移動超過2300公里。

無法脫身的北極熊與冰層傳送帶

DNA分析的樣本來源包括萊德爾團隊實地採集、先前研究、自給獵人提供的檢體。萊德爾說,分析結果顯示東南部族群是「地球上基因性最孤立的北極熊」。換句話說,與其他19個已確立的亞族群和鄰居的親緣關係相比,牠們和鄰近亞族群的親緣關係更遠。

不過,這兩個族群的北極熊是怎麼出現差異的?研究人員表示,他們發現「創始者效應」(founder effect)的證據,代表東南部族群是由分裂自較大族群的少數個體建立,而牠們的後代一代代雜交繁殖。基因分析顯示,所有經過採樣的東南部北極熊都有共同的近代祖先,距今大約200年。

使創始北極熊困在峽灣的罪魁禍首最有可能是東格陵蘭沿岸流(Eastern Greenland Coastal Current),這是一股沿著格陵蘭東部海岸向南流動的大型高速水流。這股沿岸流基本上創造出一條海冰的冰凍傳送帶,起點在東北部海岸。它迅速向南移動時,會分解成較小的海上浮冰。

烏加特說,每年至少有幾頭東北部北極熊會被送到格陵蘭最南端的法韋爾角(Cape Farewell)附近。相對幸運的熊會留在西南部,牠們可以從那裡向北方和西方前進到加拿大。不走運的熊則在海中溺斃。

烏加特說:「這個新北極熊族群的有趣或特別之處是牠們似乎真的知道如何應對這個問題。」在受到追蹤的熊中,有11隻困在洋流中,牠們在兩週內在冰上漂浮了平均188公里的距離──但在一兩個月內,全部的熊都透過在冰冷海水中游泳以及在陸地上行走,成功回到牠們的峽灣棲地。

避難所,但願只是暫時的

亞伯達大學的生物學教授安德魯.狄洛徹(Andrew Derocher)研究北極熊和北極超過40年,他沒有參與這項研究。他說,該研究既「巧妙」又「彙整了一些有趣的結果」。

他補充說,冰河冰在缺乏海冰的環境下支持北極熊族群,並不是新揭露的真相。挪威群島斯瓦爾巴就有記錄詳盡的例子,當地的北極熊也會待在由冰河冰補充的小範圍棲地裡。

科學家預測,隨著氣候變遷重塑北極,峽灣內的冰河維持完好的時間會比海冰更久,進而可能為北極熊等依賴冰層來狩獵的物種創造出避難所,亦即惡劣棲息環境中的暫時堅守點。

然而,史蒂芬.安斯特拉普(Steven Amstrup)說,這不代表「北極熊得到救贖」。他是保育組織國際北極熊中心(Polar Bears International)的首席科學家,也曾在美國地質調查局(USGS)擔任阿拉斯加北極熊研究主任30年之久。

雖然在大眾想像中,北極或許充滿了冰河,但其實北極大部分地區是苔原,也就是覆蓋冰凍地面(稱為永凍層)的無樹平原。萊德爾說:「北極的淡水冰河冰儲庫大多在格陵蘭和斯瓦巴群島(Svalbard」,還有一點點在加拿大北部。」這些冰混合物在北極並不常見,也無法支持大量北極熊。

安斯特拉普希望這項研究「會鼓勵科學家和管理者調查北極還有哪裡」的冰河能夠幫助北極熊支撐更久。

「如果非要說的話,這項研究是又一個證據,顯示北極熊和冰層覆蓋的水之間的根本關係。」他說:「牠們真的在乎那些冰是淡水或海水凝結的嗎?或許不會,只要冰下有海豹就行。」

無論名稱是什麼的亞族群

研究作者提出證據,顯示格陵蘭的東南部北極熊因為與東北部族群有基因差異及地理分隔,所以應該被視為北極的第20個北極熊亞族群。

這個問題終究要留給國際自然保護聯盟(IUCN)的北極熊專家來決定,包括萊德爾與狄洛徹。他們會考慮各種因素,例如族群中的北極熊數量(科學家尚未確認),以及試圖把牠們當作不同族群來對待是否有益。

研究作者將東南部北極熊的基因獨特性視為需要保育和保護的資產。狄洛徹和安斯特拉普沒有異議,但他們補充了需要關注的重點。

「我猜我們發現的是一個小規模、近親交配又孤立的族群,」狄洛徹說:「從其他大型肉食動物的研究可知,這種族群容易受到近交衰退(inbreeding depression)、疾病爆發,以及隨機發生的族群事件所影響。」

安斯特拉普同意:「從演化角度來看,孤立的族群通常比較脆弱。」

狄洛徹說:「隨著愈來愈小的北極熊族群在〔更偏遠的〕區域持續生存,我們或許會在未來更常看到這種遺傳隔離和碎片化。」

 

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