文、圖 | 國立自然科學博物館 副研究員 姚秋如
前言
說到海洋生物，相信許多人立刻就聯想到鯨魚或海豚，牠們可愛的外表吸引了人們的目光。鯨豚是生活在水域裡的哺乳動物，牠們雖然外型像魚，並且也在水中生活，但卻有別於魚類。牠們使用肺呼吸，因此牠們常需要浮上水面換氣，而且能在熱傳導度極高的水體中維持固定體溫，跟多數海洋生物比起來牠們的壽命也更長。和一次可產下數千顆卵的魚類不一樣，大多數的鯨豚每次只生一胎，牠們會花更多時間在照顧寶寶上，並以母乳餵養幼兒，兩胎之間相隔的時間比較長。這樣的生活策略也使得牠們的族群數量相對於其他海洋生物來說較少，讓牠們在海洋中成為獨樹一格且珍貴的存在。
鯨豚主要以魚、頭足類、甲殼類等海洋生物為食物，並且深知「團結力量大」的道理，常常以群體合作的方式圍捕獵物，這種獵食行為顯示出牠們具備一定的認知能力和社會性。而作為海洋生態系中的高階消費者，鯨豚在維持海洋生態平衡和多樣性方面也扮演著重要的角色，獨特的生態特性使得牠們成為海洋中引人注目的生物之一，而藉由監測鯨豚的棲息環境品質與族群數量的發展趨勢，也可作為海洋生態環境是否健全的指標。可以說，保護鯨豚即是保護海洋。
臺灣位於西北太平洋海域，周圍有許多洋流經過，除了黑潮的主、支流在島嶼的東部及西部海域流動外，亞洲大陸的沿岸流和多變的沿岸潮汐流，再加上複雜海底地形造成的湧升流，為臺灣周圍海域注入充沛的能量，並帶來豐富的有機質與營養鹽，使得周邊水域具有高度的基礎生產力。多樣化的海洋生態棲地孕育了豐富的海洋生物，更是鯨豚的重要棲息環境。全世界90多種鯨豚中，約有30多種就曾在臺灣周遭海域出現，可說是鯨豚分布的重點區域。
然而令人遺憾的是，或許是海洋污然與環境問題日益嚴重，近年來鯨豚擱淺的新聞時有耳聞。當鯨豚被發現擱淺後，還活著的個體就會被後送至收容中心進行醫療與復健，但若個體不幸死亡，研究人員仍能從牠身上獲知不少訊息。由於鯨豚在生態保育管理中扮演重要角色，藉由典藏和鑑識擱淺鯨豚，並將之製作成標本，除了可長期累積鯨豚物種多樣性的資料外，還能藉標本提供的資訊，深度進行各種生態、病理及環境汙染的基礎研究。
擱淺鯨豚帶來大海的訊息
東南亞是最早發展出鯨豚擱淺組織網的地區，當地居民認為鯨豚是海洋中的守護神，能指引迷失的漁人回到家鄉。當在海邊發現擱淺鯨豚時，民眾會先將鯨豚掩埋，數年後再回到原地清理骨骼，並收藏於廟宇中。先民們這些敬拜的行為也促成當地鯨豚生物多樣性資料的累積，成為另類自然史典藏。而歐美地區則是在1880年代起利用擱淺鯨豚進行系統性的科學研究。隨著科技進展，鯨豚自然史典藏、生態基線資料、活體救援與醫療等領域也逐漸發展。
臺灣對擱淺鯨豚的系統性處理始於1990年初期，由政府、學界和民間團體合作，逐步形成鯨豚保育與研究組織網絡，並累積鯨豚自然史典藏品，保存在各個學術、教育與保育單位。這些珍貴的典藏品可被應用於鯨豚的演化、分類、生態和保育生物學等研究課題。科學家們藉由分析這些資料，研究鯨豚的年齡成長、族群生長趨勢、食性、族群遺傳或物種多樣性等課題。此外，這些與保育生物學息息相關的研究成果，更可成為主管機關在制定發展規劃與修訂法規時的參考，而鯨豚標本更是在教育展示中非常好的展品教材，要知道鯨豚並非一直生活在海裡，牠們的祖先從海洋走向陸地，後來或許是水域環境較適合生活，牠們又重新返回大海，這也是牠們的生理構造獨樹一幟之處。透過實際標本作為科普教材，能讓民眾可以藉由觀察，了解鯨豚為適應水中生活而改變的特徵與形態。
擱淺鯨豚標本的典藏與科學鑑識
當第一線人員在鯨豚擱淺現場救援活體或是處理死亡個體時，通常也會記錄當地當時的天氣及潮水狀態、是否有特殊的人類活動（如海底地形的震測、軍事演習、工程船隻施工、海岸爆破開發、漁業捕撈、船隻高速運行等，這些活動都會為鯨豚帶來不利影響）、附近是否有鯨豚掠食者或是食餌生物出現，以及活體擱淺動物之行為等資訊。最後會再記錄動物的處置方式，如個體健康並可現場釋放回大海；又或是個體虛弱，需救援後送至復健池；若不幸死亡的鯨豚也會記錄下該個體是採集樣本後掩埋，又或是送至蒐研單位進行後續科學鑑識和典藏。
由於鯨豚體型較大（體長介於2至33公尺），擱淺處理需要相當多人力投入，例如海巡署人員、海保署保育巡查員、成功大學鯨豚中心和中華鯨豚協會等單位的工作人員，這些都是長期參與第一線工作的人員，他們會在當地主管機關（縣市政府）的同意之下，合力處理擱淺生物。若是遇到超過3公尺的鯨豚時，更需要吊掛與搬運的設備才能將其運送至科研單位。
在前述單位中，博物館是兼具典藏、研究與教育多重功能的機構，包含國立臺灣博物館、國立自然科學博物館與國立海洋生物博物館的研究人員們，都曾參與擱淺鯨豚的典藏與鑑識工作。這些擱淺鯨豚的珍貴資料與生物學研究結果，成為人們了解鯨豚族群生態與健康的重要基礎，研究人員也能從中進一步了解牠們可能面臨的威脅。
而讀者是否好奇，博物館在收到擱淺鯨豚的遺體後，會做哪些處理呢？以下筆者將帶大家認識國立自然科學博物館中，研究人員是如何對生物進行典藏與鑑識內容。
擱淺動物的解剖與採樣：
首先研究人員會為每隻動物全身的背面、腹部和左右兩邊的側面進行拍照，若有特殊的傷痕、外寄生物等，亦進行局部的拍攝。隨後會測量生物的體長、體重及各種特徵測量值，接下來便開始剖檢與採集自然史樣本，採集樣本包含遺傳物質、毒物學組織、生殖腺、牙齒、胃袋、內外寄生蟲等。樣本採集結束後，再將鯨豚遺體的軟組織儘量去除，以利後續骨骼標本的製作。
以DNA鑑識鯨豚物種：
有些擱淺鯨豚因為腐敗程度比較高，導致現場無法鑑定物種，這時就可以借助DNA技術。研究人員會採集鯨豚身上的遺傳物質，如表皮或是肌肉組織等，將它們帶進分子實驗室進行DNA萃取，並以聚合酶連鎖反應（PCR）將部分的DNA增幅放大（通常是粒線體DNA片段），而後進行DNA定序，再將未知個體的DNA序列與已知鯨豚物種的同一段DNA進行比對分析，從而辨別牠的身份。藉由DNA鑑識方法，我們成功將一隻本來被鑑定為偽虎鯨鯨魚，重新訂正為虎鯨。這隻鯨魚因其個體非常腐敗，當時比較難判斷牠的真實身份，後來透過粒線體DNA控制區片段的比對，終於校正牠的身份。而這筆校正資料也成為臺灣自1990年代成立擱淺鯨豚的資料庫後，第一筆的虎鯨擱淺紀錄。
食性研究：
食物資源是影響鯨豚個體生長、繁衍，乃至於整個族群興衰的限制性因素。因此，探究覓食習性也就成為了解鯨豚生態的重要工作。觀察鯨豚的覓食行為是最直接的方法，但是野生鯨豚不易親近，因此通常採行間接的方法，如分析鑑識消化道的內含物以了解鯨豚食性。
「穩定同位素分析」是一種研究元素不同型態之間比例的方法，我們能利用此方法探究鯨豚的覓食生態，如利用質譜儀測量不同物種的組織中穩定同位素比例，並解析複雜生態系中的食物網結構，以更大的時間與空間尺度檢視動物的覓食習性。鯨豚是海洋生態保育的指標物種，分析牠們的食性，除了能深刻地認識牠們對於食物與棲息環境的需求，研究結果更能成為改善其生存條件的參考，進而維護棲息地的生物多樣性，以及良好的棲地品質。
生活史的研究 ：
所謂的生活史，就是藉由探討生物族群在不同的年齡結構之出生與死亡率、性別比例及生殖能力等，以便了解這些物種的族群動態與生存策略。也就是說，生物生活史的三大基本元素包含成長、生殖與生存。而估算鯨豚的生活史參數，則是理解生活史三大元素的途徑，這些參數包含平均壽命、成長曲線、性成熟體長和年齡、母豚不同胎間的平均間隔時間、不同年齡間的存活率等。然而，我們畢竟沒辦法跟野外的鯨豚族群一起生活，因此上述參數有賴於處理擱淺鯨豚時，從中獲得體長數據、年齡估算、生殖腺採集與判斷，並經由後續的資料分析後取得。
關於年齡的估算，以下以齒鯨為例說明。齒鯨類沒有換牙的過程，終其一生只擁有一套牙齒，也因此可以做為年齡估算的材料。齒鯨的牙齒在胎兒時期就已經形成，稱為新生兒層，其幼兒出生後牙齒逐漸冒出牙齦，隨著年紀的增長，齒質逐漸往牙髓腔內部堆積，並使齒形增大。這些逐年堆積的齒質，密度呈現規律性的變化，每隔一年就會形成緻密及疏鬆的兩個區間。就如同樹木可藉由年輪判斷樹齡一般，若從齒尖將牙齒從正中對稱縱切成薄片，將牙齒薄切片在顯微鏡下觀看，就會看到一明一暗規律交替的輪紋，明暗交替的輪紋組稱為成長層組（Growth layer groups, 簡稱GLG），藉由計算這些明暗相間的GLG數目，研究人員可以較精準的估計出齒鯨的年齡。估算齒鯨的年齡後，可以再深入了解海豚生活史的奧秘。藉由生活史參數，更可模擬及預測生物族群未來的興衰，在保育生物的經營管理上可以提供適當的建議。
結語
鯨豚擱淺後死亡固然是一場悲劇，但若能將牠們的遺體經過適當的處理、檢視、測量、採集樣本與研究，將有助於人類深入了解鯨豚的生態與所面臨的生存威脅，並保護、管理利於鯨豚生存的自然環境。而博物館永久典藏的鯨豚標本與系統性的採集樣本，可以長期保存鯨豚研究素材，不僅能累積樣本的物種多樣性，也可以跨越較大的空間與時間尺度，為科學家們提供一個研究鯨豚生態和行為的窗口。
除了科學研究，博物館也能通過展覽和教育活動，讓人們近距離的觀察和學習鯨豚的形態和生活，並提高公眾對於保護和尊重這些生物的意識。期待有一天，我們能更認識這些美麗又迷人的生物，並與牠們共享美好的環境。
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