Морские млекопитающие — это млекопитающие , которые зависят от морских (соленых) экосистем для своего существования. К ним относятся такие животные, как китообразные ( киты , дельфины и морские свиньи ), ластоногие ( тюлени , морские львы и моржи ), сирены ( ламантины и дюгони ), морские выдры и белые медведи . Они представляют собой неформальную группу, объединенную только их зависимостью от морской среды для питания и выживания.
Адаптация морских млекопитающих к водному образу жизни значительно различается у разных видов. И китообразные, и сирены полностью водные и, следовательно, являются облигатными обитателями воды. Ластоногие являются полуводными; они проводят большую часть своего времени в воде, но должны возвращаться на сушу для важных действий, таких как спаривание , размножение и линька . Морские выдры, как правило, живут в зарослях водорослей и эстуариях. [1] Напротив, белый медведь в основном ведет наземный образ жизни и заходит в воду только в случае необходимости, и, таким образом, гораздо менее приспособлен к водной жизни. Рацион морских млекопитающих также значительно различается; некоторые питаются зоопланктоном , другие едят рыбу, кальмаров, моллюсков или морскую траву, а некоторые едят других млекопитающих. Хотя количество морских млекопитающих невелико по сравнению с теми, которые встречаются на суше, их роль в различных экосистемах велика, особенно в отношении поддержания морских экосистем посредством процессов, включая регулирование популяций добычи. Эта роль в поддержании экосистем делает их предметом особой озабоченности, поскольку в настоящее время под угрозой исчезновения находятся 23% видов морских млекопитающих.
На морских млекопитающих сначала охотились аборигены ради пищи и других ресурсов. Многие из них также стали объектом коммерческой промышленности, что привело к резкому сокращению всех популяций эксплуатируемых видов, таких как киты и тюлени. Коммерческая охота привела к вымиранию морской коровы Стеллера , морской норки , японского морского льва и карибского тюленя-монаха . После прекращения коммерческой охоты некоторые виды, такие как серый кит и северный морской слон , восстановили свою численность; напротив, другие виды, такие как североатлантический гладкий кит , находятся под угрозой исчезновения . Помимо охоты, морские млекопитающие могут погибать в качестве прилова во время рыболовства, где, например, они могут запутаться в сетях и утонуть или умереть от голода. Увеличение судоходства в океане приводит к столкновениям между быстрыми океанскими судами и крупными морскими млекопитающими. Деградация среды обитания также угрожает морским млекопитающим и их способности находить и ловить пищу. Например, шумовое загрязнение может отрицательно влиять на млекопитающих, использующих эхолокацию , а продолжающееся воздействие глобального потепления ухудшает окружающую среду Арктики.
Термин «морские млекопитающие» охватывает всех млекопитающих, выживание которых полностью или почти полностью зависит от океанов, которые также развили несколько специализированных водных черт. В дополнение к вышеперечисленным, несколько других млекопитающих имеют большую зависимость от моря, не став столь анатомически специализированными, иначе известные как «квази-морские млекопитающие». Этот термин может включать: большую бульдоговую летучую мышь ( Noctilio leporinus ), рыбоядную летучую мышь ( Myotis vivesi ), песца ( Vulpes lagopus ), которая часто питается добычей белого медведя, прибрежные популяции серых волков ( Canis lupus ), которые в основном питаются лососем и морскими тушами, овцы Северного Роналдсэя ( Ovis aries ), которые обычно едят водоросли вне сезона ягнения, евразийскую выдру ( Lutra lutra ), которая обычно встречается в пресной воде, но может быть найдена вдоль побережья Шотландии , и других. [4]
Морские млекопитающие образуют разнообразную группу из 129 видов, существование которых зависит от океана. [5] [6] Они являются неформальной группой, объединенной только зависимостью от морской среды для питания. [7] Несмотря на разнообразие в анатомии, наблюдаемое между группами, улучшение эффективности добычи пищи было основным двигателем в их эволюции . [8] [9] Уровень зависимости от морской среды значительно различается в зависимости от вида. Например, дельфины и киты полностью зависят от морской среды на всех этапах своей жизни; тюлени питаются в океане, но размножаются на суше; а белые медведи должны питаться на суше. [7]
Китообразные стали водными около 50 миллионов лет назад (млн лет назад). [10] На основе молекулярных и морфологических исследований китообразные генетически и морфологически прочно попадают в Artiodactyla ( парнокопытные). [11] [12] Термин «Cetartiodactyla» отражает идею о том, что киты эволюционировали в рамках копытных. Термин был придуман путем слияния названий двух отрядов, Cetacea и Artiodactyla, в одно слово. Согласно этому определению, ближайшим живым наземным родственником китов и дельфинов считаются бегемоты . [ 13] [14] [15] [16]
Сирены, морские коровы, стали водными около 40 миллионов лет назад. Первое появление сирен в палеонтологической летописи относится к раннему эоцену, а к концу эоцена сирены значительно разнообразились. Обитатели рек, эстуариев и прибрежных морских вод, они смогли быстро распространиться. Самая примитивная сирена, † Prorastomus , была найдена на Ямайке [9], в отличие от других морских млекопитающих, которые произошли из Старого Света (таких как китообразные [17] ). Первая известная четвероногая сирена была † Pezosiren из раннего среднего эоцена. [18] Самые ранние известные морские коровы, из семейств † Prorastomidae и † Protosirenidae , были ограничены эоценом и были четвероногими земноводными существами размером со свинью. [19] Первые представители семейства Dugongidae появились в середине эоцена. [20] В этот период морские коровы были полностью водными животными. [19]
Ластоногие отделились от других псовых 50 млн лет назад в эоцене . Их эволюционная связь с наземными млекопитающими была неизвестна до открытия в 2007 году † Puijila darwini в отложениях раннего миоцена в Нунавуте , Канада. Как и современная выдра, † Puijila имела длинный хвост, короткие конечности и перепончатые лапы вместо ласт. [21] Линии Otariidae (ушастые тюлени) и Odobenidae (моржи) разделились почти 28 млн лет назад. [22] Известно, что тюлени Phocids (безухие тюлени) существовали по крайней мере 15 млн лет назад, [23] и молекулярные доказательства подтверждают расхождение линий Monachinae (тюлени-монахи) и Phocinae 22 млн лет назад. [22]
Ископаемые свидетельства указывают на то, что род морских выдр ( Enhydra ) обособился в северной части Тихого океана примерно два миллиона лет назад, дав начало ныне вымершей † Enhydra macrodonta и современной морской выдре, Enhydra lutris . Морская выдра первоначально развивалась на севере Хоккайдо и в России, а затем распространилась на восток до Алеутских островов , материковой части Аляски и вдоль побережья Северной Америки. По сравнению с китообразными, сиренами и ластоногими, которые вошли в воду примерно 50, 40 и 20 миллионов лет назад соответственно, морская выдра является относительным новичком в морской жизни. Однако в некоторых отношениях морская выдра более полно приспособлена к воде, чем ластоногие, которым приходится выходить на сушу или лед, чтобы родить. [24]
Считается, что белые медведи произошли от популяции бурых медведей , Ursus arctos , которая оказалась изолированной в период оледенения в плейстоцене [ 25] или из восточной части Сибири (с Камчатки и полуострова Колым). [26] Самая старая известная окаменелость белого медведя — это челюстная кость возрастом 130 000–110 000 лет, найденная на мысе Принс-Чарльз в 2004 году . [27] Митохондриальная ДНК (мтДНК) белого медведя отделилась от бурого медведя примерно 150 000 лет назад. [27] Кроме того, некоторые клады бурого медведя, судя по их мтДНК, более тесно связаны с белыми медведями, чем с другими бурыми медведями, [28] что означает, что белый медведь не может считаться видом в рамках некоторых концепций вида . [29]
В целом, вторжения наземных амниот в море стали более частыми в кайнозое, чем в мезозое. Факторы, способствующие этой тенденции, включают в себя увеличение производительности прибрежных морских сред и роль эндотермии в содействии этому переходу. [30]
Морские млекопитающие широко распространены по всему миру, но их распределение неоднородно и совпадает с продуктивностью океанов. [32] Видовое богатство достигает пика около 40° широты, как на севере, так и на юге. Это соответствует самым высоким уровням первичной продукции вокруг Северной и Южной Америки , Африки , Азии и Австралии . Общий ареал видов морских млекопитающих сильно варьируется. В среднем большинство морских млекопитающих имеют ареалы, которые эквивалентны или меньше одной пятой Индийского океана . [ 33] Наблюдаемые различия в размере ареала являются результатом различных экологических требований каждого вида и их способности справляться с широким спектром условий окружающей среды. Высокая степень совпадения между видовым богатством морских млекопитающих и областями воздействия человека на окружающую среду вызывает беспокойство. [5]
Большинство морских млекопитающих, таких как тюлени и морские выдры, обитают на побережье. Тюлени, однако, также используют ряд наземных местообитаний, как континентальных, так и островных. В умеренных и тропических районах они выбираются на песчаные и галечные пляжи, скалистые берега , отмели , илистые отмели , приливные бассейны и морские пещеры . Некоторые виды также отдыхают на искусственных сооружениях, таких как пирсы , пристани , буи и нефтяные платформы . Тюлени могут перемещаться дальше вглубь суши и отдыхать в песчаных дюнах или растительности, и могут даже взбираться на скалы. [34] : 96 Большинство китообразных живут в открытом океане, а такие виды, как кашалот, могут погружаться на глубину от -1000 до -2500 футов (от -300 до -760 м) в поисках пищи. [35] Сирены живут в мелководных прибрежных водах, обычно на глубине 30 футов (9,1 м) ниже уровня моря. Однако известно, что они ныряют на глубину до −120 футов (−37 м) в поисках глубоководных морских водорослей . [36] Морские выдры живут в защищенных районах, таких как скалистые берега, леса водорослей и барьерные рифы , [37] хотя они могут обитать среди дрейфующего льда или в песчаных, грязевых или илистых районах. [38]
Многие морские млекопитающие мигрируют сезонно. Ежегодный лед содержит области воды, которые появляются и исчезают в течение года по мере изменения погоды, и тюлени мигрируют в ответ на эти изменения. В свою очередь, белые медведи должны следовать за своей добычей. В Гудзоновом заливе , заливе Джеймса и некоторых других районах лед полностью тает каждое лето (событие, часто называемое «разрушением льдины»), заставляя белых медведей выходить на сушу и ждать в течение месяцев до следующего замерзания. В Чукотском и море Бофорта белые медведи каждое лето отступают на лед дальше на север, который остается замерзшим круглый год. [39] Тюлени также могут мигрировать в другие изменения окружающей среды, такие как Эль-Ниньо , и путешествующие тюлени могут использовать различные особенности своей среды, чтобы достичь места назначения, включая геомагнитные поля, водные и ветровые течения, положение солнца и луны, а также вкус и температуру воды. [34] : 256–257 Усатые киты, как известно, мигрируют на очень большие расстояния в тропические воды, чтобы родить и вырастить детенышей, [40] возможно, чтобы предотвратить хищничество косаток. [41] Серый кит имеет самую длинную зарегистрированную миграцию среди всех млекопитающих, один из них проделывает путь в 14 000 миль (23 000 км) от Охотского моря до полуострова Баха . [42] Зимой ламантины, живущие в северной части их ареала, мигрируют в более теплые воды. [43]
Морские млекопитающие обладают рядом физиологических и анатомических особенностей, позволяющих им преодолевать уникальные проблемы, связанные с водной жизнью. Некоторые из этих особенностей очень специфичны для вида. Морские млекопитающие выработали ряд особенностей для эффективного передвижения , таких как торпедовидные тела для уменьшения сопротивления; модифицированные конечности для движения вперед и управления ; хвостовые плавники и спинные плавники для движения вперед и равновесия. [32] Морские млекопитающие искусны в терморегуляции с помощью густого меха или жира , циркуляторных корректировок ( теплообмен противотоком ); и уменьшенных конечностей, а также больших размеров для предотвращения потери тепла. [32]
Морские млекопитающие способны нырять в течение длительного времени. Как ластоногие, так и китообразные имеют большие и сложные системы кровеносных сосудов, проталкивающие большие объемы крови , богатой миоглобином и гемоглобином , которые служат для хранения большего количества кислорода . Другие важные резервуары включают мышцы и селезенку , которые все имеют способность удерживать высокую концентрацию кислорода. Они также способны к брадикардии (сниженной частоте сердечных сокращений) и вазоконстрикции (перемещению большей части кислорода в жизненно важные органы, такие как мозг и сердце), что позволяет им нырять дольше и справляться с нехваткой кислорода. [32] Если кислород истощается ( гипоксия ), морские млекопитающие могут получить доступ к значительным резервуарам гликогена , которые поддерживают анаэробный гликолиз . [44] [45] [46]
Звук распространяется по-разному в воде, и поэтому морские млекопитающие выработали адаптации для обеспечения эффективной коммуникации, захвата добычи и обнаружения хищников. [47] Наиболее заметной адаптацией является развитие эхолокации у китов и дельфинов. [32] Зубатые киты издают сфокусированный луч высокочастотных щелчков в направлении, куда указывает их голова. Звуки генерируются путем прохождения воздуха из костных ноздрей через фонические губы. [48] : стр. 112 Эти звуки отражаются плотной вогнутой костью черепа и воздушным мешком у его основания. Сфокусированный луч модулируется большим жировым органом, известным как «дыня». Он действует как акустическая линза, поскольку состоит из липидов различной плотности. [48] : 121 [49]
Морские млекопитающие развили широкий спектр особенностей питания, которые в основном видны в их зубной системе. Например, щечные зубы ластоногих и зубатых китов специально приспособлены для захвата рыбы и кальмаров. Напротив, усатые киты развили пластины уса , чтобы фильтровать кормовой планктон и мелкую рыбу из воды. [32]
У белых медведей, выдр и морских котиков длинный, маслянистый и водонепроницаемый мех, чтобы удерживать воздух и обеспечивать изоляцию. Напротив, другие морские млекопитающие, такие как киты, дельфины, морские свиньи, ламантины, дюгони и моржи, утратили длинный мех в пользу толстого, плотного эпидермиса и утолщенного слоя жира (жира), чтобы предотвратить сопротивление . Животные, бродящие по дну и питающиеся на дне (например, ламантины), должны быть тяжелее воды, чтобы поддерживать контакт с дном или оставаться под водой. Животным, живущим на поверхности (например, морским выдрам), нужно обратное, а свободноплавающие животные, живущие в открытых водах (например, дельфинам), должны иметь нейтральную плавучесть, чтобы иметь возможность плавать вверх и вниз по толще воды. Обычно толстые и плотные кости встречаются у донных животных, а низкая плотность костей связана с млекопитающими, живущими в глубокой воде. Некоторые морские млекопитающие, такие как белые медведи и выдры, сохранили четыре опорные конечности и могут ходить по суше, как полностью наземные животные. [50]
Все китообразные плотоядны и хищны . Зубатые киты в основном питаются рыбой и головоногими , за которыми следуют ракообразные и двустворчатые моллюски . Некоторые могут кормиться другими видами животных, такими как другие виды китов или определенные виды ластоногих . [34] : 169 [51] Одним из распространенных методов кормления является стадность, когда стая сжимает косяк рыбы в небольшой объем, известный как шар для приманки . Затем отдельные члены по очереди пробираются через шар, питаясь оглушенной рыбой. [52] Кораллирование — это метод, при котором дельфины преследуют рыбу на мелководье, чтобы легче ее поймать. [52] Известно, что косатки и афалины также загоняют свою добычу на пляж, чтобы поесть ее. Известно, что косатки парализуют больших белых акул и других акул и скатов, переворачивая их вверх дном. [53] [54] Другие киты с тупой мордой и редуцированными зубами питаются путем всасывания . [55] Хотя они плотоядны, их кишечная флора похожа на флору наземных травоядных, что, вероятно, является остатком их травоядных предков. [56]
Усатые киты используют свои пластины уса, чтобы просеивать планктон, среди прочего, из воды; существует два типа методов: кормление выпадом и кормление глотком. Питающиеся выпадом увеличивают объем своей челюсти до объема, превышающего первоначальный объем самого кита, раздувая рот. Это заставляет бороздки на их горле расширяться, увеличивая количество воды, которое может хранить рот. [57] [58] Они таранят приманку на высокой скорости, чтобы питаться, но это энергетически эффективно только при использовании против большого приманки. [59] Питающиеся глотком плавают с открытым ртом, наполняя его водой и добычей. Добыча должна встречаться в достаточном количестве, чтобы вызвать интерес кита, быть в определенном диапазоне размеров, чтобы пластины уса могли ее отфильтровать, и быть достаточно медленной, чтобы она не могла убежать. [60]
Выдры — единственные морские животные, способные поднимать и переворачивать камни, что они часто делают передними лапами при поиске добычи. [61] Морская выдра может выщипывать улиток и другие организмы из водорослей и глубоко зарываться в подводный ил в поисках моллюсков . [61] Это единственное морское млекопитающее, которое ловит рыбу передними лапами, а не зубами. [62] Под каждой передней ногой у морской выдры есть свободный кожаный мешок, который простирается поперек груди, в котором она хранит собранную пищу, чтобы вынести ее на поверхность. В этом мешке также находится камень, который используется для разбивания моллюсков и моллюсков, что является примером использования инструмента . [63] Морские выдры едят, плавая на спине, используя передние лапы, чтобы разрывать пищу и подносить ее ко рту. [64] [65] Морские выдры в основном питаются ракообразными и рыбой. [66]
Ластоногие в основном питаются рыбой и головоногими , за которыми следуют ракообразные и двустворчатые , а затем зоопланктон и теплокровная добыча (например, морские птицы ). [34] : 145 Большинство видов являются универсалами , но некоторые являются специалистами. [67] Обычно они охотятся на нестайную рыбу, медленно движущихся или неподвижных беспозвоночных или на эндотермическую добычу, когда находятся в группах. Одиночные виды, добывающие пищу, обычно используют прибрежные воды, заливы и реки. Когда доступны большие косяки рыб или кальмаров, ластоногие охотятся совместно большими группами, находя и загоняя свою добычу. Некоторые виды, такие как калифорнийские и южноамериканские морские львы, могут добывать пищу вместе с китообразными и морскими птицами. [34] : 168
Белый медведь — самый плотоядный вид медведей, и его рацион в основном состоит из кольчатых ( Pusa hispida ) и лахтаков ( Erignathus barbatus ) тюленей. [68] Белые медведи охотятся в основном на границе льда, воды и воздуха; они редко ловят тюленей на суше или в открытой воде. [69] Наиболее распространенный метод охоты белого медведя — неподвижная охота: [70] Медведь находит дыхательное отверстие тюленя, используя свое обоняние, и приседает рядом, ожидая появления тюленя. Когда тюлень выдыхает, медведь чувствует его дыхание, засовывает в отверстие переднюю лапу и вытаскивает его на лед. Белый медведь также охотится, преследуя тюленей, отдыхающих на льду. Заметив тюленя, он подходит на расстояние 100 ярдов (90 м), а затем приседает. Если тюлень не замечает этого, медведь подкрадывается к нему на расстояние от 9 до 10 м (30–40 футов), а затем внезапно бросается в атаку. [71] Третий способ охоты — набег на родовые берлоги, которые самки тюленей создают в снегу. [70] Они также могут питаться рыбой. [72]
Сирен называют «морскими коровами», потому что их рацион в основном состоит из морской травы. Во время еды они съедают все растение целиком, включая корни, хотя, когда это невозможно, они питаются только листьями. [73] В содержимом желудка дюгоня было обнаружено большое разнообразие морской травы, и есть доказательства того, что они едят водоросли , когда морской травы мало. [74] Вест-индийские ламантины едят до 60 различных видов растений, а также рыбу и мелких беспозвоночных в меньшей степени. [75]
Морские выдры являются классическим примером ключевого вида; их присутствие влияет на экосистему более глубоко, чем можно было бы предположить по их размеру и численности. Они держат под контролем популяцию некоторых бентосных (морского дна) травоядных, в частности морских ежей . Морские ежи пасутся на нижних стеблях водорослей , заставляя водоросли уплывать и погибать. Потеря среды обитания и питательных веществ, обеспечиваемых лесами водорослей, приводит к глубоким каскадным эффектам для морской экосистемы. Районы северной части Тихого океана, где нет морских выдр, часто превращаются в пустоши ежей , с обилием морских ежей и отсутствием лесов водорослей. [76] Реинтродукция морских выдр в Британскую Колумбию привела к резкому улучшению здоровья прибрежных экосистем, [77] и аналогичные изменения наблюдались по мере восстановления популяций морских выдр на Алеутских и Командорских островах и побережье Биг-Сур в Калифорнии. [65] Однако некоторые экосистемы ламинариевых лесов в Калифорнии также процветали без морских выдр, поскольку популяции морских ежей, по-видимому, контролировались другими факторами. [65] Было отмечено, что роль морских выдр в поддержании ламинариевых лесов более важна в районах открытого побережья, чем в более защищенных заливах и эстуариях . [65]
Сверххищник влияет на динамику популяции добычи и тактику защиты (например, маскировку). [78] Белый медведь является сверххищником в пределах своего ареала. [79] Несколько видов животных, в частности песцы ( Vulpes lagopus ) и бургомистры ( Larus hyperboreus ), регулярно подбирают добычу белых медведей. [80] Связь между кольчатыми нерпами и белыми медведями настолько тесная, что обилие кольчатых нерп в некоторых районах, по-видимому, регулирует плотность белых медведей, в то время как хищничество белых медведей, в свою очередь, регулирует плотность и репродуктивный успех кольчатых нерп. [81] Эволюционное давление хищничества белых медведей на тюленей, вероятно, объясняет некоторые существенные различия между тюленями Арктики и Антарктики . По сравнению с Антарктикой, где нет крупных поверхностных хищников, арктические тюлени используют больше дыхательных отверстий на особь, выглядят более беспокойными, когда их вытаскивают на лед, и редко испражняются на лед. [80] Мех у арктических детенышей белый, предположительно, для маскировки от хищников, тогда как у антарктических детенышей мех темный. [80]
Косатки являются высшими хищниками во всем их глобальном распространении и могут оказывать глубокое влияние на поведение и популяцию видов добычи. Их рацион очень широк, и они могут питаться многими позвоночными в океане, включая лосося , [82] скатов, акул (даже белых акул ), [83] [84] больших усатых китов, [85] и почти 20 видов ластоногих. [86] Хищничество детенышей китов может быть причиной ежегодных миграций китов к местам отела в более тропических водах, где популяция косаток намного ниже, чем в полярных водах. До китобойного промысла , как полагают, большими китами были основной источник пищи; однако после резкого сокращения их численности косатки с тех пор расширили свой рацион, что привело к сокращению численности более мелких морских млекопитающих. [41] Сокращение популяции морских выдр на Алеутских островах в 1990-х годах было спорно приписано некоторыми учеными хищничеству косаток, хотя прямых доказательств этому нет. Сокращение популяции морских выдр последовало за сокращением популяции обыкновенных тюленей и сивучей , которые являются излюбленной добычей косаток и которые, в свою очередь, могут заменить их первоначальную добычу, численность которой в настоящее время сократилась из-за промышленного китобойного промысла. [87] [88] [89]
Исследование 2010 года показало, что киты оказывают положительное влияние на производительность океанического рыболовства, что было названо «китовым насосом». Киты переносят питательные вещества, такие как азот, из глубины обратно на поверхность. Это работает как восходящий биологический насос , отменяя более раннее предположение, что киты ускоряют потерю питательных веществ на дне. Этот приток азота в залив Мэн превышает приток всех рек, вместе взятых, впадающих в залив, около 25 000 коротких тонн (23 000 т) каждый год. [90] Киты испражняются на поверхности океана; их экскременты важны для рыболовства, поскольку они богаты железом и азотом. Фекалии китов жидкие и вместо того, чтобы тонуть, они остаются на поверхности, где ими питается фитопланктон . [90] [91]
После смерти туши китов падают в глубокий океан и обеспечивают существенную среду обитания для морской жизни. Свидетельства падений китов в современных и ископаемых записях показывают, что глубоководные падения китов поддерживают богатое сообщество существ с глобальным разнообразием 407 видов, сопоставимым с другими горячими точками неритического биоразнообразия, такими как холодные просачивания и гидротермальные источники . [92] Ухудшение состояния туш китов происходит через серию из трех стадий. Первоначально движущиеся организмы, такие как акулы и миксины , быстро поедают мягкие ткани в течение периода от нескольких месяцев до двух лет. Затем следует колонизация костей и окружающих отложений (содержащих органические вещества) оппортунистами обогащения, такими как ракообразные и полихеты , в течение периода лет. Наконец, сульфофильные бактерии уменьшают кости, выделяя сероводород , что позволяет расти хемоавтотрофным организмам, которые, в свою очередь, поддерживают другие организмы, такие как мидии , моллюски, блюдечки и морские улитки . Эта стадия может длиться десятилетиями и поддерживает богатое сообщество видов, в среднем 185 видов на участок. [93]
Из-за сложности обследования популяций, 38% морских млекопитающих имеют дефицит данных , особенно вокруг Антарктического полярного фронта . В частности, сокращение популяций полностью морских млекопитающих, как правило, остается незамеченным в 70% случаев. [33]
Исторически морские млекопитающие охотились на прибрежных аборигенов ради пищи и других ресурсов. Такая охота ради пропитания все еще происходит в Канаде, Гренландии , Индонезии, России, Соединенных Штатах и нескольких странах Карибского бассейна . Последствия этого носят лишь локальный характер, поскольку масштабы охоты были относительно небольшими. [32] Коммерческая охота приняла гораздо большие масштабы, и морские млекопитающие подвергались интенсивной эксплуатации. Это привело к исчезновению морской коровы Стеллера ( Hydrodamalis gigas ), морской норки ( Neogale macrodon ), японского морского льва ( Zalophus japonicus ) и карибского тюленя-монаха ( Neomonachus tropicalis ). [32] Сегодня популяции видов, на которые исторически охотились, таких как синие киты ( Balaenoptera musculus ) и северотихоокеанский гладкий кит ( Eubalaena japonica ), значительно ниже, чем до китобойного промысла. [94] Поскольку киты, как правило, имеют медленные темпы роста, медленно достигают половой зрелости и имеют низкую репродуктивную способность, восстановление популяции происходит очень медленно. [47]
Ряд китов по-прежнему подвергаются прямой охоте, несмотря на мораторий 1986 года на коммерческий китобойный промысел, установленный в соответствии с условиями Международной китобойной комиссии (МКК). Остались только две страны, которые санкционировали коммерческий китобойный промысел: Норвегия , где ежегодно добывается несколько сотен малых полосатиков ; и Исландия , где установлены квоты в 150 финвалов и 100 малых полосатиков в год. [95] [96] Япония также ежегодно добывает несколько сотен малых полосатиков Антарктики и Северной части Тихого океана, якобы для научных исследований в соответствии с мораторием. [94] Однако незаконная торговля мясом китов и дельфинов является значительным рынком в Японии и некоторых странах. [97]
Самыми прибыльными мехами в пушной торговле были меха морских выдр, особенно северной морской выдры, которая обитала в прибрежных водах между рекой Колумбия на юге и заливом Кука на севере. Мех южной калифорнийской морской выдры ценился меньше и, следовательно, был менее прибыльным. После того, как северная морская выдра была истреблена до местного вымирания , морские торговцы пушниной переместились в Калифорнию, пока южная морская выдра также почти не вымерла. [98] Британские и американские морские торговцы пушниной везли свои меха в китайский порт Гуанчжоу (Кантон), где они работали в рамках установленной Кантонской системы . Меха из Русской Америки в основном продавались в Китай через монгольский торговый город Кяхта , который был открыт для русской торговли Кяхтинским договором 1727 года . [99]
Коммерческая охота на тюленей исторически была так же важна, как и китобойный промысел. Эксплуатируемые виды включали гренландских тюленей, хохлачей, каспийских тюленей, морских слонов, моржей и все виды морских котиков. [100] Масштабы добычи тюленей существенно сократились после 1960-х годов, [101] после того, как канадское правительство сократило продолжительность сезона охоты и приняло меры по защите взрослых самок. [102] Несколько видов, которые подвергались коммерческой эксплуатации, восстановили свою численность; например, антарктические морские котики могут быть такими же многочисленными, как и до начала добычи. Северный морской слон был практически полностью истреблен в конце 19 века, и на острове Гваделупе осталась лишь небольшая популяция . С тех пор он повторно заселил большую часть своего исторического ареала, но имеет узкое место в популяции . [100] Напротив, средиземноморский тюлень-монах был истреблен на большей части своего прежнего ареала, который простирался от Средиземного моря до Черного моря и северо-западной Африки, и остался только в северо-восточном Средиземноморье и некоторых частях северо-западной Африки. [103]
На белых медведей можно охотиться ради спорта в Канаде при наличии специального разрешения и сопровождения местного гида. Это может быть важным источником дохода для небольших общин, поскольку организованная охота приносит больше дохода, чем продажа шкуры белого медведя на рынках. Соединенные Штаты, Россия, Норвегия, Гренландия и Канада разрешают охоту для пропитания, и Канада выдает разрешения на охоту коренным общинам. Продажа этих разрешений является основным источником дохода для многих из этих общин. Их шкуры можно использовать для пропитания, хранить в качестве охотничьих трофеев или покупать на рынках. [104] [105]
Прилов — это случайный захват нецелевых видов в рыболовстве . Стационарные и дрейфовые жаберные сети вызывают самые высокие уровни смертности как для китообразных, так и для ластоногих, однако запутывание в длинных лесках, среднеглубинных тралах, а также в ловушках и ловушечных снастях также распространено. [106] Тунцовые неводы особенно проблематичны из-за запутывания дельфинами. [107] Прилов затрагивает всех китообразных, как мелких, так и крупных, во всех типах местообитаний. Однако более мелкие китообразные и ластоногие наиболее уязвимы, поскольку их размер означает, что побег после того, как они запутались, крайне маловероятен, и они часто тонут. [94] Хотя более крупные китообразные способны тащить сети за собой, сети иногда остаются плотно прикрепленными к особи и могут мешать животному питаться, иногда приводя к голоданию . [94] Брошенные или потерянные сети и лески вызывают смертность через проглатывание или запутывание. [108] Морские млекопитающие также запутываются в сетях аквакультуры , однако это редкие случаи и не настолько распространены, чтобы повлиять на популяции. [109]
Столкновения с судами приводят к гибели ряда морских млекопитающих, особенно китов. [94] В частности, быстрые коммерческие суда, такие как контейнеровозы, могут стать причиной серьезных травм или смерти при столкновении с морскими млекопитающими. Столкновения происходят как с крупными коммерческими судами, так и с прогулочными судами и приводят к травмам китов или более мелких китообразных. Находящийся под угрозой исчезновения североатлантический гладкий кит особенно страдает от столкновений с судами. [110] Туристические суда, предназначенные для наблюдения за китами и дельфинами, также могут оказывать негативное воздействие на морских млекопитающих, мешая их естественному поведению. [111]
Рыболовная промышленность не только угрожает морским млекопитающим из-за прилова, но и из-за конкуренции за пищу. Крупномасштабное рыболовство привело к истощению рыбных запасов , которые являются важными видами добычи для морских млекопитающих. Ластоногие особенно пострадали от прямой потери пищевых запасов, а в некоторых случаях вылов рыбы привел к нехватке продовольствия или дефициту питания, [112] голоданию молодняка и сокращению пополнения популяции. [113] Поскольку рыбные запасы истощаются, конкуренция между морскими млекопитающими и рыболовством иногда приводит к конфликтам. В ряде районов был начат крупномасштабный вылов популяций морских млекопитающих коммерческими рыбаками с целью защиты рыбных запасов для потребления человеком. [114]
Аквакультура моллюсков занимает пространство, поэтому фактически создает конкуренцию за пространство. Однако прямой конкуренции за сбор моллюсков для аквакультуры мало . [109] С другой стороны, морские млекопитающие регулярно забирают рыбу с ферм, что создает значительные проблемы для морских фермеров. Хотя обычно существуют правовые механизмы, предназначенные для сдерживания морских млекопитающих, такие как сети против хищников или устройства для преследования, особей часто незаконно отстреливают. [109]
Деградация среды обитания вызвана рядом видов деятельности человека. Морские млекопитающие, которые живут в прибрежной среде, с наибольшей вероятностью пострадают от деградации и потери среды обитания. Такие разработки, как сброс сточных вод в море , швартовка , дноуглубительные работы , взрывные работы, сброс мусора, строительство портов , гидроэлектростанции и аквакультура, ухудшают окружающую среду и занимают ценную среду обитания. [47] Например, обширная аквакультура моллюсков занимает ценное пространство, используемое прибрежными морскими млекопитающими для важных видов деятельности, таких как размножение, поиск пищи и отдых. [109]
Загрязнители , которые сбрасываются в морскую среду, накапливаются в телах морских млекопитающих, когда они непреднамеренно хранятся в их жире вместе с энергией. [47] Загрязнители, которые обнаруживаются в тканях морских млекопитающих, включают тяжелые металлы , такие как ртуть и свинец , а также органохлориды и полициклические ароматические углеводороды . [47] Например, они могут оказывать разрушительное воздействие на эндокринную систему ; [108] ухудшать репродуктивную систему и снижать иммунную систему людей, что приводит к большему количеству смертей. [47] Другие загрязнители, такие как нефть , пластиковый мусор и сточные воды, угрожают средствам существования морских млекопитающих. [115]
Шумовое загрязнение от антропогенной деятельности является еще одной серьезной проблемой для морских млекопитающих. Это проблема, поскольку подводное шумовое загрязнение мешает некоторым морским млекопитающим общаться и определять местонахождение как хищников, так и добычи. [116] Подводные взрывы используются для различных целей, включая военную деятельность, строительство и океанографические или геофизические исследования. Они могут вызывать травмы, такие как кровотечение легких, а также ушибы и язвы желудочно-кишечного тракта . [94] Подводный шум создается судоходством , нефтегазовой промышленностью, исследованиями и военным использованием гидролокаторов и океанографических акустических экспериментов. Акустические устройства преследования и акустические отпугивающие устройства, используемые аквакультурными предприятиями для отпугивания морских млекопитающих, издают громкие и вредные подводные звуки. [109]
Два изменения в глобальной атмосфере из-за антропогенной деятельности угрожают морским млекопитающим. Первое — это увеличение ультрафиолетового излучения из-за истощения озонового слоя , и это в основном влияет на Антарктику и другие районы Южного полушария . [47] Увеличение ультрафиолетового излучения может привести к снижению численности фитопланктона, который составляет основу пищевой цепи в океане. [117] Вторым следствием глобального изменения климата является глобальное потепление из-за повышения уровня углекислого газа в атмосфере. Ожидается, что повышение уровня моря, повышение температуры моря и изменение течений повлияют на морских млекопитающих, изменив распределение важных видов добычи и изменив пригодность мест размножения и миграционных путей. [118] Арктическая пищевая цепь будет нарушена из-за почти полного исчезновения или миграции белых медведей. Арктический морской лед является средой обитания белых медведей. Он сокращается со скоростью 13% за десятилетие, поскольку температура растет в два раза быстрее, чем в остальном мире. [79] [119] К 2050 году до двух третей белых медведей в мире могут исчезнуть, если морской лед продолжит таять такими же темпами. [120]
Исследование, проведенное эволюционными биологами из Питтсбургского университета, показало, что предки многих морских млекопитающих перестали вырабатывать определенный фермент, который сегодня защищает от некоторых нейротоксичных химических веществ, называемых органофосфатами , [121] включая те, которые содержатся в широко используемых пестицидах хлорпирифосе и диазиноне. [122] Морские млекопитающие могут все больше подвергаться воздействию этих соединений из-за сельскохозяйственных стоков, попадающих в мировые океаны.
Закон о защите морских млекопитающих 1972 года (MMPA) был принят 21 октября 1972 года при президенте Ричарде Никсоне [123] для предотвращения дальнейшего истощения и возможного вымирания запасов морских млекопитающих. [124] : 5 Он запрещает изъятие («акт охоты, убийства, захвата и/или преследования любого морского млекопитающего; или попытку такового») любого морского млекопитающего без разрешения, выданного секретарем. [124] : 10 Полномочия по управлению MMPA были разделены между министром внутренних дел через Службу охраны рыбных ресурсов и диких животных США (Служба) и министром торговли , который делегирован Национальному управлению океанических и атмосферных исследований (NOAA). Комиссия по морским млекопитающим (MMC) была создана для обзора существующей политики и предоставления рекомендаций Службе и NOAA для более эффективной реализации MMPA. Служба отвечает за обеспечение защиты морских выдр и каланов, моржей, белых медведей, трех видов ламантинов и дюгоней; а NOAA было поручено сохранение и управление ластоногими (за исключением моржей) и китообразными. [124] : 7
Акт был обновлен 1 января 2016 года с пунктом, запрещающим «импорт рыбы из рыболовных хозяйств, которые не могут доказать, что они соответствуют стандартам США по защите морских млекопитающих». [125] Требование доказать, что стандарты защиты соблюдаются, как ожидается, заставит страны, экспортирующие рыбу в США, более строго контролировать свой промысел, чтобы никакие охраняемые морские млекопитающие не подвергались негативному влиянию рыболовства. [125]
Конвенция 1979 года по сохранению мигрирующих видов диких животных (CMS) является единственной всемирной организацией, которая занимается сохранением широкого спектра животных, включая морских млекопитающих. [126] [127] Из заключенных соглашений три касаются сохранения морских млекопитающих: ACCOBAMS , ASCOBANS и Соглашение о Ваддензе . [128] В 1982 году Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву (UNCLOS) приняла подход к сохранению, основанный на предотвращении загрязнения, который в то время также приняли многие другие конвенции. [129]
Соглашение о сохранении китообразных в Черном море, Средиземном море и прилегающей Атлантике (ACCOBAMS), основанное в 1996 году, конкретно защищает китообразных в районе Средиземного моря и «поддерживает благоприятный статус», что является прямым действием против китобойного промысла . [129] В него входят 23 государства-члена. [130] Соглашение о сохранении малых китообразных Балтийского и Северного морей (ASCOBANS) было принято наряду с ACCOBAMS для создания особой зоны защиты для китообразных Европы, находящихся под все большей угрозой исчезновения. [129] Другие усилия по борьбе с китобойным промыслом включают десятилетний мораторий МКК в 1986 году на весь китобойный промысел, [131] и экологическое соглашение (тип международного права ) Международная конвенция по регулированию китобойного промысла , которая контролировала коммерческий, научный и натуральный китобойный промысел. [132]
Соглашение о сохранении тюленей в Ваттовом море , вступившее в силу в 1991 году, запрещает убийство или преследование тюленей в Ваттовом море, особенно направленное на популяцию обыкновенных тюленей. [133]
Соглашение 1973 года о сохранении белых медведей между Канадой, Данией (Гренландия), Норвегией ( Шпицберген ), Соединенными Штатами и Советским Союзом запрещало нерегулируемую охоту на белых медведей с самолетов и ледоколов , а также защищало места миграции, кормежки и спячки . [134]
Различные неправительственные организации участвуют в активизме по охране морской среды , привлекая внимание и помогая в решении различных проблем в области охраны морской среды, таких как загрязнение, китобойный промысел, прилов и т. д. Известные организации включают Greenpeace , которые сосредоточены на борьбе с чрезмерным выловом рыбы и китобойным промыслом, а также Sea Shepherd Conservation Society , которые известны тем, что используют тактику прямого действия для разоблачения незаконной деятельности. [135]
На протяжении тысяч лет коренные народы Арктики зависели от мяса китов и тюленей . Мясо добывают в ходе законной некоммерческой охоты, которая проводится дважды в год весной и осенью. Мясо хранится и употребляется в пищу в течение всей зимы. [136] Кожа и жир ( муктук ), снятые с гренландского кита , белуги или нарвала, также ценятся и употребляются в пищу сырыми или приготовленными. Китобойный промысел также практикуется на Фарерских островах в Северной Атлантике примерно со времен первых норвежских поселений на островах. Около 1000 длинноплавниковых гринд по-прежнему убивают ежегодно, в основном летом. [137] [138] Сегодня мясо дельфинов потребляется в небольшом количестве стран по всему миру, включая Японию [139] [140] и Перу (где его называют чанчо марино , или «морская свинина»). [141] В некоторых частях мира, таких как Тайдзи (в Японии) и Фарерские острова, дельфины традиционно считаются пищей и убиваются с помощью гарпунов или загонной охоты . [139]
Возникли проблемы со здоровьем человека, связанные с потреблением мяса дельфинов в Японии после того, как тесты показали, что мясо дельфинов содержит высокие уровни метилртути . [140] [142] Не известно ни одного случая отравления ртутью в результате потребления мяса дельфинов, хотя правительство продолжает следить за людьми в районах, где потребление мяса дельфинов высокое. Правительство Японии рекомендует детям и беременным женщинам избегать регулярного употребления мяса дельфинов. [143] Аналогичные проблемы существуют и с потреблением мяса дельфинов на Фарерских островах, где пренатальное воздействие метилртути и ПХБ, в первую очередь из-за потребления мяса гринд, привело к нейропсихологическим нарушениям у детей. [142]
Население Фарерских островов подверглось воздействию метилртути в основном из зараженного мяса гринд, которое содержало очень высокие уровни около 2 мг метилртути/кг. Однако население Фарерских островов также ест значительное количество рыбы. Исследование около 900 детей Фарерских островов показало, что пренатальное воздействие метилртути привело к нейропсихологическим дефицитам в возрасте 7 лет
Кольчатые нерпы когда-то были основным продуктом питания для инуитов . Они по-прежнему являются важным источником пищи для жителей Нунавута [144] , а также на них охотятся и едят на Аляске. Мясо тюленя является важным источником пищи для жителей небольших прибрежных общин. [145] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Тюлений жир используется для производства тюленьего жира , который продается как добавка к рыбьему жиру . В 2001 году два процента сырого тюленьего жира в Канаде было переработано и продано в канадских магазинах здорового питания. [146]
Различные виды дельфинов содержатся в неволе. Этих небольших китообразных чаще всего содержат в тематических парках и дельфинариях , таких как SeaWorld . Афалины являются наиболее распространенным видом дельфинов, содержащихся в дельфинариях, поскольку их относительно легко дрессировать и они имеют большую продолжительность жизни в неволе. Сотни афалин живут в неволе по всему миру, хотя точное количество определить трудно. [147] «Улыбка» дельфинов делает их популярными достопримечательностями, так как это приветливое выражение лица у людей; однако улыбка возникает из-за отсутствия лицевых мышц и, как следствие, отсутствия мимики. [148]
Такие организации, как Всемирная организация защиты животных и Организация по охране китов и дельфинов, выступают против практики содержания китообразных, особенно косаток, в неволе. В неволе у них часто развиваются патологии, такие как коллапс спинного плавника, наблюдаемый у 60–90% самцов косаток. У пленников значительно сокращается продолжительность жизни, в среднем они доживают только до двадцати лет. В дикой природе самки, пережившие младенчество, живут в среднем 46 лет, а в редких случаях — до 70–80 лет. Дикие самцы, пережившие младенчество, живут в среднем 31 год и до 50–60 лет. [149] Неволя обычно мало похожа на дикую среду обитания, а социальные группы плененных китов чужды тем, которые встречаются в дикой природе. Жизнь в неволе также является стрессовой из-за необходимости выполнять цирковые трюки, которые не являются частью поведения диких косаток, а также из-за ограничения размера бассейна. Дикие косатки могут преодолевать до 100 миль (160 км) в день, и критики говорят, что животные слишком большие и умные, чтобы быть пригодными для содержания в неволе. [150] Пленники иногда ведут себя агрессивно по отношению к себе, своим соседям по аквариуму или людям, что критики называют результатом стресса . [151] Дельфинов часто обучают выполнять несколько антропоморфных действий, включая махание руками и поцелуи — поведение, которое дикие дельфины делают редко. [152]
Большие размеры и игривость ластоногих делают их популярными достопримечательностями. Некоторые экспозиции имеют скалистый фон с искусственными местами для выгула и бассейном, в то время как другие имеют загоны с небольшими скалистыми, возвышенными укрытиями, где животные могут нырять в свои бассейны. Более сложные экспозиции содержат глубокие бассейны, которые можно рассматривать под водой, с имитирующими камни цементными местами для выгула. Наиболее распространенным видом ластоногих, содержащимся в неволе, является калифорнийский морской лев, поскольку он многочислен и легко поддается дрессировке. [153] Эти животные используются для выполнения трюков и развлечения посетителей. [154] Другие виды, которые часто содержатся в неволе, включают серого тюленя и морского тюленя. Более крупные животные, такие как моржи и морские львы Стеллера, встречаются гораздо реже. [153] Ластоногие являются популярными достопримечательностями, потому что они « диснеевские », и, следовательно, люди часто очеловечивают их, наделяя любопытной, забавной или игривой натурой. [155]
Некоторые организации, такие как Humane Society of the United States и World Animal Protection, возражают против содержания ластоногих и других морских млекопитающих в неволе. Они заявляют, что экспонаты не могут быть достаточно большими, чтобы вместить животных, которые эволюционировали, чтобы быть мигрирующими, и бассейн никогда не сможет заменить размер и биоразнообразие океана. Они также выступают против использования морских львов для развлечения, утверждая, что выполняемые трюки являются «преувеличенными вариациями их естественного поведения» и отвлекают зрителей от неестественной среды обитания животных. [156]
Морские выдры хорошо себя чувствуют в неволе и представлены в более чем 40 общественных аквариумах и зоопарках . [65] Сиэтлский аквариум стал первым учреждением, выращивающим морских выдр от зачатия до взрослой жизни, с рождением Тичука в 1979 году, за которым последовали еще три детеныша в начале 1980-х годов. [157] В 2007 году видео на YouTube о двух милых морских выдрах, держащихся за лапы, привлекло 1,5 миллиона зрителей за две недели и имело более 20 миллионов просмотров по состоянию на январь 2015 года [обновлять]. [158] [159] Снятое пятью годами ранее в Ванкуверском аквариуме , это было самое популярное видео о животных на YouTube в то время, хотя с тех пор его превзошли. [160] Выдры часто рассматриваются как имеющие «счастливую семейную жизнь», но это антропоморфизм . [ 161]
Самым старым ламантином в неволе был Снути [ 162] в аквариуме Parker Manatee Aquarium музея Южной Флориды в Брейдентоне, Флорида . Родившийся в Miami Aquarium and Tackle Company 21 июля 1948 года, Снути был одним из первых зарегистрированных рождений ламантинов в неволе. Он был полностью выращен в неволе [163] [164] и умер в возрасте 69 лет [165] Ламантинов также можно увидеть в ряде европейских зоопарков, таких как Tierpark в Берлине [ 166] зоопарк Нюрнберга [167] в ZooParc de Beauval во Франции [168] и в аквариуме Генуи в Италии [169] В River Safari в Сингапуре их семь. [170]
Бутылконосые дельфины и калифорнийские морские львы используются в программе ВМС США по морским млекопитающим (NMMP) для обнаружения мин, защиты кораблей от вражеских солдат и извлечения объектов. Военно-морской флот никогда не обучал атакующих дельфинов, так как они не смогли бы отличить союзных солдат от вражеских. Было пять команд морских млекопитающих, каждая из которых была предназначена для одной из трех задач: MK4 (дельфины), MK5 (морские львы), MK6 (дельфины и морские львы), MK7 (дельфины) и MK8 (дельфины); MK — это сокращение от «марк». Команды дельфинов были обучены обнаруживать и маркировать мины, прикрепленные к морскому дну или плавающие в толще воды, потому что дельфины могут использовать свои эхолокационные способности для обнаружения мин. Команда морских львов извлекала испытательное оборудование, такое как муляжи мин или бомбы, сброшенные с самолетов, обычно вне досягаемости водолазов, которым приходилось совершать несколько погружений. MK6 защищает гавани и корабли от вражеских водолазов и был задействован в войне в Персидском заливе и войне во Вьетнаме . Дельфины подплывали к вражеским водолазам и прикрепляли буй к своему воздушному баллону, чтобы всплывать на поверхность и предупреждать личный состав ВМС поблизости. Морские львы надевали наручники на противника и пытались перехитрить его контратаки. [171] [ самоизданный источник? ] [172]
Использование морских млекопитающих ВМС, даже в соответствии с политикой ВМС, продолжает встречать сопротивление. Политика ВМС гласит, что при обучении военных дельфинов следует использовать только положительное подкрепление, и что о них следует заботиться в соответствии с принятыми стандартами ухода за животными. Неизбежные стрессы, связанные с обучением, являются темами споров, поскольку обращение с ними не похоже на естественный образ жизни животных, особенно в отношении их замкнутых пространств, когда они не тренируются. Также существуют споры по поводу использования намордников и других ингибиторов, которые не позволяют дельфинам добывать пищу во время работы. ВМС заявляют, что это делается для того, чтобы они не глотали вредные предметы, но активисты по охране природы говорят, что это делается для усиления контроля тренеров над дельфинами, которые раздают им пищевые вознаграждения. Средства транспортировки также являются проблемой для активистов по охране природы, поскольку их перевозят в сухих контейнерах, а смена резервуаров и знакомство дельфина с новыми дельфинами потенциально опасно, поскольку они территориальны. [171] [172]
{{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )