座頭鯨如何用氣泡打造「狩獵工具」

人們長期以來觀察到座頭鯨會使用氣泡圈來圍捕獵物。圖為南極半島近海的座頭鯨。 PHOTOGRAPH BY WHALE RESEARCH SOLUTIONS

黑猩猩會用樹枝釣起白蟻、海獺會用石頭敲開蛤蜊；海豚在海底覓食時，則會將海棉當作吻端的保護套。而現在，新研究將座頭鯨也納入會使用工具的非人類物種之中──牠們不僅會「使用」工具，甚至能藉著噴出的氣泡從環境中「創造」工具。

世界各地的座頭鯨都會利用氣泡網來捕捉磷蝦、鯡魚和幼年鮭魚等獵物；有時牠們團結合作，有時則是單刀赴會。座頭鯨會潛到獵物下方，邊繞著圈游、邊從噴氣孔釋出氣泡，形成一重向上浮升的「氣泡幕」。這重氣泡幕所形成的視覺障礙，會讓獵物誤以為無處可逃；一但獵物被氣泡氣泡幕團團圍困，座頭鯨便會張開大口，衝入其中將獵物一舉吞下。雖然人們觀察到座頭鯨這種覓食行為已經有數十年之久，但其背後精確的運作機制，卻因為難以研究而依然成謎。

阿拉斯加鯨魚基金會（Alaska Whale Foundation）的負責人暨研究作者、海洋生態學家安德魯．薩博（Andrew Szabo）表示：「〔在觀察座頭鯨覓食的時候〕，看起來像是一大團零零落落的氣泡，似乎沒有什麼結構可言。」但薩博補充道，這一切在加入無人機和水下攝影機後，有了全新的樣貌。

雖然有時候在動物身上，很難去定義什麼是「使用工具」，但科學家現在傾向將其視為「使用未附著在任何東西上的外物，來改變其他物體的形狀、位置或狀態」。華盛頓特區喬治城大學專攻水生生物工具使用的海洋哺乳動物生物學家珍娜．曼恩（Janet Mann）表示，雖然過去也曾有人將「氣泡網」視為使用工具，但「這篇論文強化了這個觀點。」

座頭鯨有時會透過團隊合作釋出一重重氣泡幕，藉以迷惑並獵捕鯡魚這樣的獵物。 PHOTOGRAPH BY BRIAN SKERRY

饗宴狂歡

為了深入研究座頭鯨的氣泡網行為，薩博和研究團隊在阿拉斯加東南部的北方海域，用6公尺的長桿將特製的水下吸附標籤安在鯨魚身上；這些標籤配備了4K的攝影機、水下麥克風，以及能紀錄三維運動、溫度與水深的感應器，在脫落之前最多能收集長達24小時的數據。科學家們將這些標籤收集到的數據，結合無人機在空中拍攝的影像，就能精確測量單一隻鯨魚氣泡網的製作時間、結構與大小。

研究人員在8月21日發表於《美國國家科學院學報》（Proceedings of the Royal Society Open Science）期刊中成果指出，這些溫和的巨獸調整了釋放氣泡的速度與間隔，好促進捕獵的效率；藉由改變氣泡環的結構，座頭鯨可能一口就能吞下比平均多上七倍的獵物。身為國家地理探險家的薩博表示，鯨魚這麼做可以減少需要撲擊的次數、省下體力。「效率」對座頭鯨來說格外重要，因為牠們得遷徙數千公里，趕在阿拉斯加的夏、秋季結束前吃飽喝足，才能維持一整年的生存。

「牠們在這方面拿捏的極好。」該研究的另一位作者，同時也是夏威夷大學諾阿分校哺乳動物研究計畫負責人，暨海洋哺乳動物生物學家拉斯．貝耶德（Lars Bejder）說到：「隨著氣泡網變小，牠們會增加吐泡泡的頻率，進而縮減網目的大小好讓獵物難以逃脫。這真是太酷了。」

研究團隊認為，座頭鯨能使用氣泡網作為工具，正展現了牠們的認知能力與複雜性──只不過人們的注意力經常被海豚等其他海洋哺乳動物所吸引，而忽視了牠們的能力。薩博說：「座頭鯨是了不起的動物，做著了不起的事情。」

取得熱量

令人玩味的是，座頭鯨並不是每餐都會使用氣泡網。在阿拉斯加，只有大約5%到10%的座頭鯨會使用氣泡網來捕食。貝耶德表示：「使用氣泡網覓食其實是罕見的現象，而且在所有的座頭鯨族群都是如此。」

在研究團隊部署標籤的三天之間，他們觀察到70至80條座頭鯨利用氣泡網捕獵；但就在僅僅一週之後，同樣的座頭鯨卻不再使用這種方式狩獵了，怎麼回事？

座頭鯨在什麼時機使用氣泡網覓食，可能與獵物的密度有關。「部署這些氣泡網需要好長一段時間，但如果獵物本身已經夠密集了，可能不使用氣泡網成效反而更好。」薩博表示。但如果獵物的密度較低，氣泡網的功效在於讓座頭鯨能利用一個原本沒有什麼價值的資源，薩博說：「使用氣泡網是讓原本很雞肋的獵物，油水豐厚起來。」

研究人員如今知道，座頭鯨（圖中地點在南極洲的埃文森角）能控制用來捕捉獵物的氣泡環大小與形狀。 PHOTOGRAPH BY YVA MOMATIUK AND JOHN EASTCOTT / MINDEN PICTURES

從1979年起就投入座頭鯨研究的阿拉斯加東南大學生物學家暨榮譽教授詹．斯特拉利（Jan Straley）表示，座頭鯨的這些行為確實讓人印象深刻，但並不意外。人們早就知道座頭鯨會根據獵物的位置、環境條件，以及獵物密度來改變部署氣泡網的地點。她也觀察到年輕的座頭鯨除了會向母親學習之外，似乎也會從同伴身上學到新技術。

「我認為這些鯨魚真的非常善於理解所處的環境、瞭解環境中的物理條件；牠們懂的水柱的物理性質，以及聲音的傳播方式。」斯特拉利說：「座頭鯨在自己的世界裡真的非常聰明。」

舉例來說，在阿拉斯加冰川灣國家公園（Glacier Bay National Park）外的某處，座頭鯨們互相搭配一起覓食──但不是利用氣泡網，而是透過潮汐和洋流來聚集魚群。

在1980年代，新英格蘭海域的座頭鯨發展出「以尾擊浪」（lobtail feeding）的捕食技術：在利用氣泡網捕獵之前，先用尾巴拍打水面。這種行為可能是源於座頭鯨的飲食習慣，從鯡魚轉換成玉筋魚（sand lance）而起，並透過社會學習而漸漸傳播開來。

座頭鯨能改變覓食策略，並使用工具來獵捕原本無法利用的獵物，或許解釋了為什麼從捕鯨時代以來，牠們的族群始終比其他大型鯨魚更加堅韌；這種適應能力很可能也讓牠們在面對氣候變遷時，更有機會生存下來──前提是獵物沒有完全消失。「我們很清楚座頭鯨的獵物正在減少，」薩博說：「牠們愈來愈瘦了。」

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