2024年4月8日 星期一

真實的海中蛟龍:海鬣蜥

 

海鬣蜥雌雄體型差距頗大,體色鮮豔者為雄性,黯淡者為雌性。


文、圖-臺灣爬行類動物保育協會理事長 游崇瑋


在茫茫大海之中仍可以順利棲息的爬行類動物,大家首先想到的兩大類,大概就是海龜以及海蛇了。全世界共有7種海龜以及69種海蛇,都是非常適應海洋的生存高手,牠們各有奇招去適應這片風浪不斷的鹹水大湖。但如果問,是否有蜥蜴也能適應海洋生活呢?那答案就是本篇要聊的海鬣蜥(Amblyrhynchus cristatus)了。

大約在距今450萬年前,有一群棲息在中南美洲熱帶雨林的鬣蜥祖先(Ctenosaura sp.),因緣際會搭在海漂倒木上,漂抵加拉巴哥群島(Galápagos Islands)。之後就在群島上慢慢演化、分化成了生活在海洋與陸地的兩大類物種,即為可分作3種的陸鬣蜥(Conolophus spp.)和可分為11個亞種的海鬣蜥(Amblyrhynchus cristatus)

11個海鬣蜥亞種之中,有5個為新亞種,是在2017年的新研究過後才新增的。而其中的一個新亞種,其完整學名為Amblyrhynchus cristatus godzilla,在命名中用了「Godzilla」,想來應該是致敬了1998年的電影《酷斯拉》(Godzilla)。在電影中,巨大怪獸「酷斯拉」即是一頭受核彈試爆影響的海鬣蜥,因為被輻射感染變異以後巨大化而成為怪獸。 回到現實中,海鬣蜥雄蜥的體型雖然較大,不過全長最長「僅」約1.3公尺,尺寸遠遠不及電影中的巨大怪獸,但牠們獨特的外觀以及許多的存活秘技,仍被科學家們認定為是一種極為特殊的生物!


加拉巴哥陸鬣蜥(Conolophus subcristatus

「酷斯拉」亞種海鬣蜥(Amblyrhynchus cristatus godzilla


首先我們從海鬣蜥奇特的生活模式開始說起。你可以想像一整天除了大約兩次游泳、潛水和吃飯以外,幾乎整個白天都只能曬太陽的日子嗎?真的有這種動物嗎?海鬣蜥就是這樣的生物,只要醒著,幾乎都在曬太陽「充電」!

是的,大名鼎鼎的海鬣蜥就是一群外表看似慵懶的動物,「演化生物學之父」達爾文 (Charles Darwin) 認為牠們長相醜陋,曾以「噁心的笨拙蜥蜴」(disgusting clumsy lizards)、「黑暗來的小鬼」(imps of darkness)等語句形容海鬣蜥。此外,達爾文還曾重複把海鬣蜥拋進海裡實驗,玩起「鬣蜥大飛行」(好孩子請勿模仿)!達爾文當時捕獲了一條海鬣蜥,把牠丟進海邊的潮池內,一遍又一遍地讓這條可憐的海鬣蜥短暫體驗「飛行」,結果發現這條海鬣蜥永遠都會快速游泳上岸。根據這項觀察達爾文提出了一個小假說,認為海鬣蜥可能是恐懼海中的掠食者(例如鯊魚),因此激發潛藏在生物DNA之中的恐懼,驅使這條海鬣蜥一刻也不願意多留在海中,總是加足馬力盡快游泳上岸。

但多年後的現代,我們知道海中的掠食者並不是驅使海鬣蜥快速游上岸的唯一理由。南美洲西側沿岸有一道巨大洋流,由南向北,我們稱之為「祕魯涼流 (Humboldt current),溫度相當低,低到能將位於赤道的加拉巴哥群島週遭海域的平均溫度拉低到只有大約23度!秘魯涼流除了維持加拉巴哥群島海域的低水溫,也在古早以前帶來了加拉巴哥企鵝 (Spheniscus mendiculus) 的祖先。這些企鵝留在加拉巴哥群島演化至今,是世界上唯一一個分布跨過赤道的企鵝物種。除此之外的所有企鵝都在南半球的溫帶和寒帶地區。


唯一跨過赤道的企鵝物種:加拉巴哥企鵝。

相比其它位於赤道附近的熱帶島嶼,鄰近海域水溫只有大約23度的加拉巴哥群島,究竟有什麼明顯的差異?首先,最顯著的差別就是海中珊瑚的數量相當稀少。一般來說,較適合珊瑚的水溫大約在攝氏2728度,但也可以往上往下再多容忍一點,因此大約在攝氏2030度之間,都可能存在珊瑚,只是越遠離最適溫度,珊瑚就越少見。其次,海鬣蜥偏好取食紅藻和綠藻,但紅藻和綠藻在高水溫之下會快速死亡,喜好高溫的褐藻卻不受海鬣蜥青睞,因此加拉巴哥群島的低水溫狀態,可說是得天獨厚的演化推手!

終於講完加拉巴哥群島海域的冷海水現象,現在要把這個圈子接起來了!當年達爾文在玩「鬣蜥大飛行」的時候,沒有想到的重要假說之一,正是「海水太冷」!水溫在23度左右的冷海水,究竟對海鬣蜥有什麼影響?以成年海鬣蜥為例,曬了一整天太陽下來所累積的熱量,只足夠一天之內、分作兩次讓牠們下海潛水,每次也只能維持大約20分鐘左右!如果超過這個時間,海鬣蜥會漸漸的活動遲緩,進而可能四肢逐漸僵硬,導致溺斃或者被鯊魚等天敵捕食。因此牠們雖然每天看起來懶洋洋的,但其實是在累積能量、努力求生啊!

海鬣蜥堅持要曬整天的太陽,堅持每天下海潛水兩次,當然就是為了食物囉!可能有人認為海鬣蜥外觀上有點醜陋和兇惡。但事實上海鬣蜥性情溫和,除繁殖季時雄性之間的爭風吃醋、互相角力打鬥和爭奪地盤外,平時不論性別都是彼此相安無事的,經常可以看到一大堆海鬣蜥你疊我、我疊你的成堆在石頭上曬太陽。當大家因為外觀和電影而誤會海鬣蜥脾氣的同時,也同時誤會了牠們的食性。海鬣蜥是素食主義者,主要食物就是海中的海藻,為了取食長在海裡的海藻,當然就必須下海,甚至潛水了。體型較大、核心溫度可以維持較久的成年雄蜥,牠們可以潛入較深一點的海床,但通常多在水深5米內。牠們會用鋒利的爪固定在水下礁石上,對抗海浪,才可以盡情大快朵頤,並用比其它鬣蜥更寬更短的顎部盡情啃食該區的藻類;而體型較小的幼蜥或者母蜥,一般就不會冒險潛水,只在潮間帶找尋海藻,以免體溫流失太快而葬身海底。


在潮間帶取食海藻的海鬣蜥。

海鬣蜥的吻部短,以利取食海藻。


海鬣蜥針對體溫在水下快速流失的狀況,也演化出了適應的方式。我們可以想像海鬣蜥只要一下潛,冷涼的海水就會不斷地帶走牠們在太陽下充電數個小時所累積的體溫,因此牠們還能夠主動收縮體表血管,以減緩體溫下降的速度。另外因為在海裡取食海藻的過程中,不可避免地會喝進相當多的海水,這些高滲透壓的鹽分攝取過多,對生物體是一個嚴重的負擔,因此和海龜相同,如何「排鹽」就很重要了。海鬣蜥在曬太陽的時候,會時不時的「打噴嚏」,噴出固體或者膏狀的物質,這些看起來像鼻涕的東西正是從鼻孔內的鹽腺所排出的鹽分。世界上唯一會下海啃食海藻的蜥蜴,居然為了「吃」克服了如此多生理上的限制,真不簡單!


海鬣蜥前額頂長年累積從鼻孔噴出的鹽分,顏色顯得較白。

上段有說到海鬣蜥個性普遍溫馴,唯獨繁殖季例外,這些溫柔的小酷斯拉們在繁殖季時會變的比較具有領域性。從每年約10月底開始,大約34個月的時間,雄性成體會佔領一個牠喜歡的領地,並對任何經過此地的雌性瘋狂求愛,以增加自己的子代數量。這時候如果來了一隻也看上相同地點的雄性,那一場大戰是免不了的!牠們通常用角力的方式較量,也會稍微地互相啃咬,但最終只要一方認輸,打鬥就會立即停止,以確保不要出現多餘的傷害。比起很多其它動物,牠們算是相當紳士又有智慧啊!


用角力方式爭地盤的海鬣蜥。

以上各種適應,還不是最驚人的!海鬣蜥還能主動調節心律、降低心跳,在潛水時減少熱量與氧氣的消耗。也因此,牠們潛水的時間最長可達一小時左右,非常驚人!海鬣蜥還能主動讓心跳暫時完全停止,時間可以長達45分鐘之久!這項特異功能主要是讓海鬣蜥躲避水下的天敵,也就是鯊魚。只要是在停止心跳狀態下的海鬣蜥,鯊魚就很難發現牠們,自然爭取了逃生的機會。

加島嘲鶇

海中有鯊魚想吃海鬣蜥,那陸上呢?加島鵟(Buteo galapagoensis) 是海鬣蜥在陸上的主要天敵,尤其剛剛從海水上岸的個體,因為正處體溫低、體力透支的狀況,對加島鵟來說非常容易捕食,簡直就是一塊不會反抗的肉球。但海鬣蜥能順利繁衍至今而不絕種,顯然是有牠獨特的方式去抵禦這個空中來的天敵。經過了長時間的野外觀察,科學家發現,早在加島鵟出現在海鬣蜥視野內之前,海鬣蜥就已經開始逃離、躲藏,簡直就像是有著「預知」加島鵟即將會出現的能力!但顯然科學家是不會相信動物有預知能力的,就開始多方嘗試各種可能性,並一一排除各種假說之後,逐漸接近了真相。

科學家發現,加拉巴哥群島上有一個名為加島嘲鶇(Mimus parvulus)的特有鳥種,其叫聲多變,平時的叫聲和發現加島鵟時的警戒叫聲明顯不同。原來,海鬣蜥的所謂「預知能力」,其實就是學會聽懂「鳥語」,更精確地說,是海鬣蜥學會聽懂加島嘲鶇的警戒叫聲!因為加島嘲鶇和海鬣蜥一樣,也是加島鵟的獵物之一,所以在加島嘲鶇發現加島鵟之時,就會發出警戒叫聲,而遠處的海鬣蜥聽見之後,就可以在尚未看到加島鵟時就提早做出避敵、躲藏的行為,順利保住一條小命。本身不發出聲音、也不透過聲音來溝通的海鬣蜥,居然可以透過學習「鳥語」來感知危機的到來!不同物種之間的交互作用與彼此相關的演化故事,背後的機制真是令人神往。


圖為本文作者與海鬣蜥之合照。海鬣蜥正面臨了生存危機,請支持保育海鬣蜥的活動,保護生物多樣性就是保護人類自己。

最後再分享一個我個人認為最驚奇的海鬣蜥特異功能吧!在2018年,北卡羅萊納大學(University of North Carolina)Gregory A. Lewbart等人,發現同一隻海鬣蜥的體型能變小又變大,這對一般的脊椎動物來說非常不合理。食物缺乏時海鬣蜥的體長能縮短20%之多,推測是可以自行分解吸收骨骼等身體素材來維持生理機能。而縮小的海鬣蜥生存機會也更高,可能是因為體型小,所消耗的能量較低,需要的食物量也更少,因此在逆境之中可以堅持的更久。而最容易被觀察到多數海鬣蜥體型開始縮小的時候,正是聖嬰現象時期!聖嬰現象對海鬣蜥來說是相當嚴重的逆境,海水升溫導致紅藻和綠藻大量死亡,食物嚴重短缺時,海鬣蜥就開始縮小體型以求生存;直到氣候恢復正常,海水降溫,紅藻和綠藻重新繁盛,海鬣蜥又能重新取食更多海藻的時候,就能慢慢長回先前的體型,甚至長得更大。這個靠主動調整體型來應對逆境的能力,在脊椎動物裡很難找到其他類似的案例,說是特異功能也不為過!

醒目的外表、特殊的食性和行為、和偉人的緣份⋯⋯,海鬣蜥不管從哪個角度來看,都註定無法低調。但這麼特殊的物種,卻也有許多生存困境。包含外來入侵種的干擾以及聖嬰現象,都是海鬣蜥要面臨的危機。尤其是海水暖化對海鬣蜥的打擊最為劇烈。19821983年間發生了聖嬰現象,海水升溫造成海鬣蜥的食物短缺,餓死了60%70%的生物;而1998年的聖嬰現象則更慘烈,某些島上的海鬣蜥居然餓死了大約90%的個體!其中,公蜥死亡率大於母蜥,可能可以解讀為公蜥體型較大,也相對較耗能、需要更多的食物,因此在聖嬰年的逆境之中,公蜥的死亡率較高。根據近幾十年的觀察,聖嬰現象頻率和強度都有所增加,原因可能和全球暖化有關。因此,除了協助移除加拉巴哥群島的外來入侵種外,我們也能減少溫室氣體的排放,這些都是人類可以為海鬣蜥做的一點幫助喔!


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