海豹科(
食虫类:Phocidae)是
食肉目(Carnivora)、
犬形亚目(Caniformia)下的一科,是一个单系群,共有18个现生物种。海豹科分为
僧海豹亚科(Monachinae)和海豹亚科(Phocinae)两个单系亚科。
海豹科是高度特化的水生食肉目动物,身体呈流线型,无明显外耳。海豹
科比·布莱恩特海狮科花更多时间在水里。成年个体通常皮毛短而硬,部分物种机会没有皮毛覆盖。前鳍状肢较短,不能在游泳时提供很多推力。后鳍状肢不能向前转到身体下方,上面的5个趾爪大小相同,后肢结节明显减小。海豹科下门齿有2~4颗,通常有16~20颗后犬齿。海豹科物种在除
印度洋外的所有大洋中都有分布,分布于
北半球的港海豹(Phoca vitulina mellonae)、环斑海豹(Pusa hispida)和
贝加尔海豹(Pusa sibirica)也能在淡水环境中定居。海豹科动物主要在冰面或陆地上进行繁殖。
为了唤起公众对海豹保护的意识,许多国家制定了自己的海豹日。例如,中国的海豹日在每年3月1日;美国海豹日被定在每年的3月22日;3月15日为
加拿大的庆祝国际反对商业猎取海豹日。
分布范围
海豹科在除了
印度洋以外的各大洋都有分布,广泛分布在北纬30度以北和南纬50度以南的海岸线附近,一些物种也生存于上述纬度范围之间的
热带海域。海豹科中12个物种在冰面上繁殖,6个物种在陆地上繁殖,
灰海豹(Halichoerus grypus)在陆地和冰上都能繁殖。
北半球的一些海豹物种也会在淡水中生存,包括港海豹(Phoca vitulina mellonae)、环斑海豹(Pusa hispida)和
贝加尔海豹(Pusa sibirica),其中贝加尔海豹是唯一完全定居在淡水中的海豹物种。
形态特征
海豹科是高度特化的水生
食肉目动物,身体呈流线型,无明显外耳。海豹科的前鳍状肢较短,长度不及体长的四分之一,不能在游泳时提供很多推力,也不能在陆地上用前肢支撑身体。后鳍状肢较为发达,顺着身体向后延伸且不能向前转到身体下方,上面的5个趾爪大小相同,后肢结节明显减小。后鳍状肢可以在游泳时提供很多推力,但不能辅助行走,只能通过弯曲
脊柱与滑行来在陆地上移动。
海豹科成员在体型上有很大差异,从90
千克左右的
环斑海豹(Pusa hispida)到体重可达3600千克的
象海豹属(Mirounga leonina)。海豹科的皮下有很厚的可以保暖的脂肪层,其脂肪的重量可能超过其身体总重量的四分之一。很多海豹幼崽覆盖致密、柔软且通常为浅色的毛发,而成年海豹的毛发通常短而硬,且无明显的底毛,很多成年海豹科物种毛发短而硬,部分物种几乎没有毛发覆盖。有些海豹科成员身体带有斑点或带状颜色图案。
海豹科下门齿有2~4颗,通常有16~20颗后犬齿,颊齿通常有三个齿尖,且形状也因不同物种的食性不同而有较大差异。乳突区发育不完全,乳突骨与颧突愈合,内耳骨明显膨胀,基本没有额骨眶上突,髂骨强烈的外翻。
雄性海豹有较为发达的阴茎骨。
生活习性
食性
海豹科会
捕食多种多样的食物,但多数情况下以相对较少种类的猎物作为主食。大多数海豹科成员主要以鱼类、
头足纲与贝类为食,有些种类会捕食浮游生物,而
豹海豹(Hydrurga leptonyx)会捕食企鹅和其他种类的海豹。
游泳行为
与其他
鳍足类相比,海豹科动物通常在水中时间更长,游速更慢,潜水更深,潜水时间更长。例如,
南象海豹(Mirounga leonina)的潜水深度可达1200米,潜水时间可达120分钟。
北象海豹(
象海豹属 angustirostris)潜水深度可达1500米。
韦德尔氏海豹(Leptonychotes weddellii)潜水深度可达700米。
海豹科会采用一种被称为“慢车道(slow-lane)”的策略来减少潜水期间的能量消耗。海豹科动物在开始潜水时进行呼吸和呼气,以尽量减少与
浮力和压力带来的影响;通过演化出更大的血容量,增加血细胞比容,提高红细胞中的血红蛋白浓度,以及在肌肉中更高的携氧肌红蛋白含量来提高携氧能力;演化出较大的体型,以最大限度地提高携氧能力,同时适应潜水时的能量需求。
社会结构与生长繁殖
海豹科成员的社会结构也相对多样,有些种类为一夫一妻制,有些种类生活在小群体中结伴活动,而有些高度群居的种类则聚集在大群体中。大多数海豹科成员每年有一个生殖周期,并且有延迟着床(
受精卵发育到
囊胚期时停留在
子宫中,停止分化,延迟时间从几星期到几个月。过了延迟期后,囊胚植入子宫内壁)的特征,将短于一年的妊娠期调节到适合一年一次的生殖周期。海豹科所有成员都在冰面或陆地上产仔,大多数在岸上或冰上交配。海豹科特有的哺乳策略包括利用全年储备的脂肪,并在哺乳期
禁食以减少能量需求,来在短期内为幼崽提供充足的乳汁。而对能量储备的高需求也是一些
雌性海豹科成员体型大于
雄性的原因。为了最大限度减少与哺乳有关的代谢成本,海豹科成员会将哺乳期缩短到4~50天,而不像
海狮与
海象那样有几个月的哺乳期。雌性海豹会花费很多时间留在幼崽身边,提供很多哺乳的机会,其乳汁的脂肪含量也相当高。
分类与系统发育
海豹科是
食肉目、
犬形亚目、
鳍脚总科下的一科,现存共有18个物种。传统上海豹被分为两个或四个主要的亚群,但后期形态学和分子研究一致认为海豹科分为僧
海豹亚科Monachinae(僧海豹和南方海豹,包括
象海豹属)和海豹亚科Phocinae(
北半球海豹)两个单系亚科。海豹亚科具有32条
染色体,僧海豹亚科有34条染色体。两个
亚科内物种之间的关系还有争议。在海豹亚科中,
灰海豹(Halichoerus grypus)与
环斑海豹(Phoca hispida或Pusa hispida)的分异程度较小,即灰海豹可能被并入海豹属(Phoca)。
髯海豹(Erignathus barbatus)一般被认为是其他所有
海豹亚科物种的姐妹群,带纹海豹属(Histriophoca)与
竖琴海豹属(Pagophilus)作为除海豹以外的海豹亚科其余物种的姐妹群。灰海豹(Halichoerus grypus)与
里海海豹(Pusa caspica)为姐妹群,
港海豹(Phoca vitulina)和斑海豹(Phoca largha)互为姐妹物种。而在
僧海豹亚科中,
夏威夷僧海豹(Neomonachus schauinslandi)是已灭绝的
加勒比僧海豹(Neomonachus tropicalis)的姐妹物种,这两个物种构成一个单系群。
象海豹属(Mirounge)的两个物种构成一个单系群。
锯齿海豹支系构成一个单系群,该支系有四个单型属,即
豹海豹(Hydrurga)、
食蟹海豹属(Lobodon)、大眼海豹属(Ommatophoca)与
韦德尔氏海豹(Leptonychotes)。
海豹科现存属种
豹海豹属(Hydrurga)
单型属,仅豹海豹(Hydrurga leptonyx)一个物种。豹海豹是
南极洲第二大海豹科物种(仅次于象海豹),体型巨大,身型修长。背部为深灰色,底部为银灰色,整个身体都有深浅不一的斑点。口鼻部较为突出,利于捕捉猎物。体重范围270~450
千克,
雌性比
雄性大。成年雄性体长2.8~3.3米,体重约300千克;雌性体长2.9~3.6米,较大的雌性可以达到500千克。
豹海豹广泛分布在
南半球的
极地和亚极地水域,几乎遍布当地所有浮冰区,部分游荡个体可以到达暖温带地区。豹海豹会吃
南极磷虾、鱼、鱿鱼、企鹅和其他海豹,偶尔也会进食鲸尸。
威德尔海豹属(Leptonychotes)
单型属,仅威德尔海豹(Leptonychotes weddellii)一个物种。威德尔海豹通常背部是深银灰色,腹部是米白色,身体分布有各种斑点、条纹。成年
雄性威德尔海豹体长达2.9米,
雌性体长达3.3米,雌性体型一般大于雄性。壮年时体重为400~450
千克,季节性波动较大。新生幼崽体长约1.5米,平均体重29千克。威德尔海豹是世界上分布最靠南的哺乳动物,它们分布在
南半球,在有大量固定浮冰的区域数量较多,分布区到达
南极洲大陆,它们也出现在南极环流季节性变化界限以北的流冰带。在
南美洲、
新西兰和
澳大利亚南部的许多地区都有部分游荡个体。
韦德尔氏海豹可以潜入水下很深(深度达700米),并能憋气长达82分钟。威德尔海豹的食物主要由鱼类组成,它们也会
捕食少量的乌贼和其他无脊椎动物。
食蟹海豹属(Lobodon)
单型属,仅
锯齿海豹(Lobodon carcinophaga)一个物种。刚换完毛的食蟹海豹的被毛非常有光泽,颜色从银灰色到黄褐色,有不规则的斑点和环状物。大部分食蟹海豹身上有在其幼年时期被
豹海豹捕食造成的伤痕。四肢颜色较深。成年体长达2.6米,体重可能为200~300公斤。新生幼崽体长约1.1米,重约20~40
千克。食蟹海豹主要捕食鱼类与
磷虾,它们可以潜到水下约430米,并憋气约11分钟。食蟹海豹的分布与浮冰的季节性波动有关,在夏末冰层破裂时,它们分布最南端可至鲸湾。部分游荡个体在
新西兰和非洲、
澳大利亚和
南美洲的南岸也有踪迹。
大眼海豹属(Ommatophoca)
单型属,仅大眼海豹(Ommatophoca rossii)一个物种。大眼海豹颈部粗壮,身体较细,体毛短,是所有海豹中毛发与触须最短的物种。背部为深灰色,腹部为银色。颈部、胸部和身体两侧有平行延伸的棕色至
红棕色条纹,这些条纹在眼睛下部合并。
颅骨上有较大的眼窝,眼睛直径可达70毫米。大眼海豹是南极地区最小的海豹,其体长至少可达2.4米,体重可达204公斤。
雌性体型略大于
雄性。
大眼海豹在
南极洲地区呈环状分布,且分布仅限于南极海域,分布范围不超过南纬60度。主要
捕食头足纲,有时也会捕食鱼类与
磷虾。
象海豹属(Mirounga)
包括
北象海豹(Mirounga angustirostris)与
南象海豹(Mirounga leonina)两个物种,这两个物种体型巨大。
成年雄性北象海豹体长可达5米,体重约1800~2200
千克;成年雌性体长可达3米,体重为400~800千克。成年
雄性通常为较深的棕色,
雌性通常为浅褐色。幼崽毛发为黑色,在断奶后褪去毛发。雄性北象海豹的面部长有明显的可充气的长鼻,这种长鼻在雄性北象海豹2岁时开始发育,直到8岁成熟时才可发育完全。
北象海豹分布于
阿拉斯加湾到下
加利福尼亚州的
太平洋沿海水域,在陆地上时通常结成大群,但大部分时间在水中度过。
成年雄性
南象海豹体长可达5.8米,体重3000~5000公斤;成年雌性体长可达3米,体重400~800
千克,是现今最大的
食肉目物种。
雄性南象海豹长有标志性的长鼻子。年长的雄性个体通常因常年与同类打斗而在颈部留下很多疤痕。雄性和
雌性南象海豹都有短小的棕色毛皮,但换毛时会露出灰色的皮肤。南象海豹在
南半球的大部分海域,以及
南极洲、非洲、
南美洲沿岸与
澳大利亚南部的岛屿都有分布。
新僧海豹属(Neomonachus)
有
夏威夷僧海豹(Neomonachus schauinslandi)一个现存物种。成年雄性夏威夷僧海豹体长约2.1米,平均体重200
千克;雌性体长约2.4米,体重可达272公斤。
夏威夷王国僧侣海豹分布在夏威夷背风群岛的整个西北链,偶尔也会出现在夏威夷主要岛屿周围和
约翰斯顿环礁,部分游荡个体也会长距离移动。夏威夷僧海豹以岩礁鱼类、鳗鱼、
头足纲和龙虾为食。
僧海豹属(Monachus)
单型属,仅
地中海僧海豹(Monachus monachus)一个物种。成年地中海僧海豹身长可达2.8米,体重250~400千克。成年个体颜色由
栗色或黑色到浅灰色,幼崽毛发为黑色,腹部有白色或黄色的斑块。幼崽大约4-6周时褪毛,黑色的毛皮被银灰色的毛皮所取代,毛皮颜色会随年龄增长而变深。
地中海僧海豹分布于地中海、
爱琴海和
黑海,以及沿非洲西北部到北纬34度左右的地区。它们偏好多岩石的海岸,也偏好从陆地无法接近的海岸洞穴。
地中海僧海豹是社会性最差的
鳍脚类动物之一。
髯海豹属(Erignathus)
单型属,仅
髯海豹(Erignathus barbatus)一个物种。成年髯海豹体长达2.5米。
雌性比
雄性略长。
白令海地区的雄性体重可达262
千克,雌性可达361千克。成年个体长有笔直且颜色均匀的浅灰色至
栗色的毛发,背部颜色比腹侧更深。脚蹼和面部一般是砖红色到深铁锈色。身上有大小约1~2厘米的暗色椭圆形斑点,全身斑点的分布与颜色深度较为均匀。脚蹼接近方形,四肢长有较为锐利的爪子。髯海豹在北极与亚北极地区呈环状分布,
一般分布在北纬80度以南。
髯海豹主要在浅水区
捕食小型底栖无脊椎动物,偶尔捕食鱼类。
冠海豹属(Cystophora)
单型属,仅冠海豹(Cystophora cristata)一个物种。
雌性与
雄性冠海豹的体型都非常健硕,但雌性通常小于雄性,头部比例巨大但形态短宽,四肢比例较小。成年雄性冠海豹长有一个黑色的可充气的鼻囊。成年雄性冠海豹还可以关闭右鼻孔,从左鼻孔挤出一层呈褐色至鲜红色气球状结构的膜。这些成年雄性冠海豹经常通过给鼻囊充气和挤压鼻中的膜来展示自己,也会摇晃充气的皮囊发出明显的声音,并且经常与其他雄性打斗。
冠海豹身体银灰色,身上有黑色斑点点缀。成年雄性体长达2.6米,体重达300~400
千克;
雌性体长约2米,体重145~300千克。冠海豹分布在
北冰洋中靠近
大西洋的地区,以及北大西洋的高纬度地区。部分游荡个体可以到达
葡萄牙、
佛罗里达州,甚至
加利福尼亚州的
圣迭戈。
竖琴海豹属(Pagophilus)
单型属,仅
竖琴海豹(Pagophilus groenlandicus)一个物种。竖琴海豹是所有
鳍脚类动物中数量最多、最著名的物种之一。成年
竖琴海豹的面部是黑色的,背部黑斑形似竖琴,后鳍与身体连接处有时也呈黑色,身体的其余部分在干燥时呈现银灰色。幼崽出生时有一层特有的白色皮毛。竖琴海豹后鳍较小,前鳍形状较尖,有短的指尖。成年竖琴海豹体长约为1.7米,
雌性体型略小于
雄性。
竖琴海豹栖息在北大西洋和
北冰洋,东起
俄罗斯北部,西至
纽芬兰岛和
加拿大的
圣劳伦斯湾,它们主要以较小的鱼类与无脊椎动物为食。
带纹海豹(Histriophoca)
单型属,仅带纹海豹(Histriophoca fasciata)一个物种。带纹海豹身体颜色较深,有一组带状条纹环绕头部、后躯与一对前鳍肢,形成明显的黑白图案,雄性个体的黑白图案较雌性明显。新生的带纹海豹是白色的,其体颜色会随着年龄增长,成年
雄性会变成红褐色,直到褪毛后雄性被毛变为黑色,
雌性相对较浅。成年带纹海豹通常有1.5~1.75米长,体重70~110
千克。带状海豹的分布仅限于北
太平洋北部,主要分布在
鄂霍次克海和
白令海。
环斑海豹属(Pusa)
该属有贝加尔海豹(Pusa sibirica)、环斑海豹(Pusa hispida)、里海海豹(Pusa caspica)三个物种。
贝加尔海豹可能是由
环斑海豹的一个
种群通过长期地理隔离演化而来的,外形与环斑海豹极为类似,贝加尔海豹的前脚掌和爪子明显比环斑海豹或
里海海豹大而有力,身体颜色也较深。体长约1.4米,体重80~90
千克。贝加尔海豹只分布于
贝加尔湖及其支流中,是世界上唯一的淡水海豹。
环斑海豹与里海海豹和贝加尔海豹外形相似,但体型更加丰满,背部为深灰色,腹部为是银色,身上有浅灰色至米白色圆环。成年个体的体长可达1.65米左右。体重50~110千克。
环斑海豹分布于北极盆地、
哈得逊湾、哈德逊海峡、
白令海和
波罗的海这些海域沿岸地区。
里海海豹可能也是由环斑海豹的一个
种群经过地理隔离演化而来的,体重50~86千克,成年
雄性体长可达1.5米,成年
雌性体长可达1.4米。雄性和雌性
里海海豹都有灰黄色至深灰色的皮毛,腹部颜色较浅。雄性颜色较雌性更深,且雄性全身都有黑色斑点分布,而雌性的仅在背部有黑色斑点。
里海豹只在里海及其支流有所分布。
海豹属(Phoca)
该属有斑海豹(Phoca largha)与
港海豹(Phoca vitulina)两个物种。斑海豹全身都是银灰色,身上有大小均匀的深色椭圆形斑点。成年雄性的体长可达1.7米,雌性体长可达1.6米。体重82~123
千克。斑海豹广泛分布于
鄂霍次克海、
黄海、日本海和
白令海。冬季到次年初夏栖息在冰群的南缘,夏末和秋季栖息在包括河口在内的沿海地区。
港海豹在
北半球温带到
寒带的很多海域都有分布。成年
雄性体长可达1.9米,体重70~150千克,
雌性体长1.7米,体重60~110千克。由于
港海豹表皮
细胞中黑色素浓度有差异,有些个体身体覆盖淡黄色被毛,并且有浅色环状黑斑分布。另一些个体有黑色被毛,其背部有浅色环状斑点。港海豹是分布范围最广的
鳍脚类动物,分布于北半球东西
太平洋和
大西洋的沿海地区。
灰海豹属(Halichoerus)
单型属,仅
灰海豹(Halichoerus grypus)一个物种。大多数灰海豹全身为深浅不一的灰色,总体背部比腹部颜色深,背部通常有许多不规则的斑点,腹部也可能有一些斑点。成年
雄性体长可达2.3米,体重170~310
千克,
雌性体长可达2米,体重105~186千克。灰海豹分布于北大西洋两岸的
温带和亚北极水域。有3个孤立的
种群:位于
北美洲东北部的西
大西洋种群;位于
冰岛西南岸、
法罗群岛、
挪威、
英国和
爱尔兰的东大西洋种群;以及位于
波罗的海的种群。
海狮科、海象科与海豹科的区别
在形态特征方面,
海狮有明显的外耳,而海豹和
海象没有明显外耳,但雌雄海象都有一对很长的犬齿。此外,海狮的皮毛比海豹要厚,海狮有较长的护毛与浓密的绒毛,皮毛可以很好地隔绝水和空气。海狮的皮下脂肪一般比海豹要少,海象的躯体表面光滑无毛。
在陆地运动模式方面,海狮的鳍状肢可以弯曲,在陆地上四肢可以将身体撑离地面,主要靠前鳍状肢发力,陆地行动比海豹和海象要灵活。海豹的鳍状肢无法支撑身体离开地面,它们以鳍状肢作为辅助,通过蠕动的方式前行。
海象的鳍状肢形态接近海豹,呈三角形,它们的后鳍状肢可以向前弯曲,这点又类似于
海狮。早在16世纪,
瑞典地理学家、作家马格努斯就描述过这样一个场景,他写道:"
海象靠它的牙齿,攀到岩石顶端,然后又回到
海里。"海象可以依靠长牙和鳍状肢来到没在水中的浮冰边,然后用长牙钩住冰缘,紧缩颈部肌肉,以便使一只鳍状肢攀到冰上。海象把全身重量都集中到长牙上后,全身向前猛冲,最后用鳍状肢蹒跚地在冰上爬行。
国际海豹日
中国的环保组织将3月1日设定为国际海豹日。而美国的国际海豹日被定在每年的3月22日。3月15日为
加拿大的庆祝国际反对商业猎取海豹日。虽然没有统一的日期,但海豹日的设置,都是出于对
中华人民共和国野生动物保护法的目的,唤起人们对海豹的关注。