海狮的生存之路
海洋哺乳动物在人类活动的影响下特别脆弱，导致它们数量减少，甚至有些物种灭绝。然而，有些海洋哺乳动物物种克服了这些有害影响，并恢复了数量，成为研究者调查的优秀对象。和其他海洋哺乳动物物种一样，加利福尼亚海狮过去因为其脂肪和肉类被捕猎，导致其在北太平洋东部地区数量严重减少。尽管如此，由于几十年来的保护措施，它们现在是该地区数量最多且增长最快的物种之一，直到现在才开始放缓。加利福尼亚海狮会聚集在码头和其他地方，大声地吠叫，成为当地居民和游客喜欢的观光景点。尽管它们备受欢迎，科学家仍在不断了解它们，包括在过去几十年里它们的数量是如何成功恢复的。
先前的研究表明，随着海洋哺乳动物的数量增加，与其他个体竞争资源的程度可能会加剧，最终导致猎物减少。可用食物的减少会对生长产生负面影响，导致成年体型下降，这在其他海洋哺乳动物物种中也有观察到，比如北极熊、北方皮海豹、南美海狮，甚至港湾海豹。鉴于加利福尼亚海狮数量持续增加，我们有兴趣了解这个数量是如何成长的，以及它们是否像其他海洋哺乳动物一样经历了体型下降。
我们预测随着加利福尼亚海狮数量的增加，它们的体型会减小。为了测试这个假设，我们分析了保存在旧金山加利福尼亚科学院（California Academy of Sciences in San Francisco）的雌雄海狮骨架的头骨。这些头骨是从20世纪60年代到21世纪初期期间，从中部和北部加利福尼亚海岸线上的自然搁浅中收集的。我们记录了每个头骨的大小和形状，并从头骨中取了微小的骨样本，测量了其中某些组分，以调查它们的饮食是否随时间改变。
我们的研究发现，与预测相反，加利福尼亚海狮在46年（1962-2008）的时间内，随着它们的数量增加和对食物的竞争加剧，成功地维持平均体型，并且在雄性方面体型有所增大。雄性海狮还多样化了它们的饮食，扩展了它们的觅食区域，并增强了咬合力和颈部的灵活性，这在肌肉区域的形状和大小变化中可以看到。
我们的结果表明，性选择（个体竞争以取得交配机会的过程）是雄性增大体型并增强颈部和颌部肌肉的强大动力。一只雄性加利福尼亚海狮每年都可以与许多雌性交配，这些雄性之间会为了建立自己的领地而争斗。随着海狮数量的恢复，繁殖地的雄性数量增加，领地的争夺也增加，这有利于体型更大和咬合力更强的个体。体型更大的雄性在对抗中更具竞争力，他们可以更长时间地不进食，因此可以留在并保卫领地更长的时间。颈部肌肉也很重要，因为它们使他们能够咬得更狠，最终在与其他雄性争斗时取胜。
数十年来，性选择促使体型更大和咬合力更强的个体更具竞争力。增加的体型需要更多能量。例如，体型较大的个体必须摄入更多食物来维持体重。观察发现，较大个体可以在使用较少能量的情况下进行更远、更长、更深的觅食。我们的分析表明，雄性海狮通过增加饮食的种类来满足其更高的营养需求，并在更广泛的猎物范围内觅食。事实上，我们的分析显示，随着时间的推移，雄性海狮的觅食范围向北扩展，这与当地社区成员和其他研究人员越来越频繁地在东北太平洋地区目击到它们的情况一致，甚至达到了阿拉斯加湾，而过去并不知道它们会去那里。
我们没有发现雌性体型的变化，这可能是因为我们研究的雌性头骨比雄性少，更重要的是，在研究期间，雌性可能经历了不同的生态压力，比如食物短缺。与雄性不同，雄性在中部加利福尼亚的岛屿和海鸥栖息地上（我们收集样本的地方）占据了几十年，而雌性在20世纪2010年代中期以前很少见，直到新的繁殖地在阿诺新岛（Año Nuevo）和法拉隆群岛（the Farallon Islands）建立。在研究期间（1983-2007），栖息在中部加利福尼亚的雌性海狮很少，经历了食物和空间的低竞争。这使得它们的体型保持稳定。我们的结果还表明，雌性海狮的饮食比雄性更加多样化，这令人惊讶，因为雌性留在繁殖地周围的狭窄区域。然而，它们在饮食选择上仍表现出很大的灵活性。我们认为，它们的口腔大小和形状可能与这种灵活的觅食行为有关，这使得它们能够选择多样的猎物。
我们的研究揭示了性选择和自然选择（这个过程导致一些生物因其适应性的差异而幸存，而另一些生物灭亡）在近几十年来如何影响和推动海洋掠食者的种群恢复。它还揭示了能量和体内需求的变化是如何影响像加利福尼亚海狮这样的种群恢复的标志性案例。然而，我们预测全球气候变化将阻碍未来的成功。随着气候变化加剧，诸如某些公海鱼类之类的食物资源减少，可能会减少加利福尼亚海狮在竞争资源方面的能力，并导致它们的数量下降。最后，这项研究展示了历史数据如何为了解物种的过去，认识它们的现状，并让我们做出更明智的保护决策，以保护它们的未来。
作者：Ana Valenzuela-Toro
学术编辑：物理学家
非学术编辑：新生儿重症监护室护士
原始标题
• 标题 : Unexpected decadal density-dependent shifts in California sea lion size, morphology, and foraging niche
• 期刊 : Current Biology
• 出版日期 : 22 May 2023
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