【海湿讯】鲸鲨自愈力超乎想象！科学家首次定量记录伤口恢复进程

摘要：鲸鲨是世界上最大的鱼类，它们的体型雄伟、动作优雅，是海洋生态系统中极具代表性的物种。鲸鲨广泛分布于全球热带和亚热带海域，尤其是在珊瑚礁丰富的海域。它们以浮游生物和小型鱼类为食，生活在水面附近，时常出现在船只经过的区域。尽管鲸鲨在生态系统中扮演着重要角色，但它们

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：
鲸鲨“自愈力”超乎想象！科学家首次定量记录伤口恢复进程
编译 | 王海诗（Amphitrite Wong）

本文约4600字，阅读约8分钟

鲸鲨是世界上最大的鱼类，它们的体型雄伟、动作优雅，是海洋生态系统中极具代表性的物种。鲸鲨广泛分布于全球热带和亚热带海域，尤其是在珊瑚礁丰富的海域。它们以浮游生物和小型鱼类为食，生活在水面附近，时常出现在船只经过的区域。尽管鲸鲨在生态系统中扮演着重要角色，但它们也面临着许多生存挑战，尤其是与人类活动的接触越来越频繁。这些活动包括渔业捕捞、船只碰撞、海洋污染等，都可能导致鲸鲨遭受各种伤害。这些伤害可能直接影响鲸鲨的健康状况，甚至威胁到它们的生存。

鲸鲨。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到一篇有趣的研究。2019年，Freya Womersley博士及其团队从英国海洋生物学协会出发，联合马尔代夫鲸鲨研究项目、塞舌尔海洋保护协会等多方力量，开展了一项关于鲸鲨伤口愈合能力的研究。研究成果于2021年发表在《保护生理学》（Conservation Physiology）期刊上，研究的核心是，通过对鲸鲨伤口愈合过程的长期监测，来分析鲸鲨如何恢复伤口、其愈合速度与能力，以及这些发现对鲸鲨保护管理的启示。

上图是一条鲸鲨在2016年12月初次发现的重大裂伤（A）及16天后（B）表皮向内折叠的情况。图源：Womersley, Freya, et al. (2021)

鲸鲨的伤口愈合能力究竟如何？这一问题的答案，不仅关系到鲸鲨的生存状况，也关乎我们如何更有效地保护这一濒临威胁的物种。鲸鲨身上出现的伤口多种多样，有的来自自然的行为互动，比如追逐猎物、交配或者与其他鲸鲨的争斗；有的则来自人类活动，例如船只碰撞、渔网缠绕等。研究团队通过长期追踪和影像记录，详细记录了鲸鲨伤口的愈合过程，进而为鲸鲨的保护管理提供了重要依据。

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鲸鲨是海洋生态系统中的巨型物种，它们体型庞大、动作缓慢，因此常常会成为船只和其他大型机械活动的目标。鲸鲨伤口的产生往往与这些人为活动密切相关。鲸鲨的伤口种类繁多，形状各异，其中最常见的是划伤、擦伤和撞伤等。自然伤害通常较为轻微，通常是鲸鲨在觅食或交配时与其他动物发生的轻微碰撞所致。但人为伤害往往较为严重，尤其是船只与鲸鲨的碰撞，可能会造成深层的创伤，这种伤害不仅会影响鲸鲨的生理健康，还可能引发感染，甚至导致死亡。

鲸鲨不同类型、位置和严重程度的伤口实例（→），这些伤口来源于自然因素和人为活动，展示了四种类型组的伤口严重程度。图（1A）至（4A）展示的是根据可量化特征（见表1）判定为“重度”的伤口，而图（1B）至（4B）则展示了“轻度”伤口。Womersley, Freya, et al. (2021)

为了系统地研究鲸鲨伤口的愈合过程，研究人员利用马尔代夫和塞舌尔海域的鲸鲨伤口影像数据进行了深入分析。通过对这些伤口愈合过程的追踪，研究团队发现，鲸鲨的伤口愈合能力异常强大，大部分伤口在几周内就能够恢复90%以上。但是，不同类型的伤口愈合速度差异较大。一些较为轻微的擦伤，可能仅需20多天便能完全愈合；而一些较为深度的割伤或撞伤，愈合时间则较长，甚至可能需要50天以上才能完全愈合。

在鲸鲨的生命过程中，受伤是一种常见的现象。它们可能会因为追逐猎物、交配或与其他鲨鱼的争斗而受到轻微擦伤或割伤，这类伤害一般较为浅表，不会对它们的生存构成威胁。但随着人类活动的增加，鲸鲨面临的伤害变得更加复杂且严重。船只碰撞、渔网缠绕或其他人为活动带来的伤害，往往比自然伤害更具破坏性，且愈合速度较慢，有时还可能导致鲸鲨的死亡。

研究人员采用了一种标准化的影像分析方法，记录鲸鲨的伤口愈合进程。这些伤口大多是来自人为活动，研究人员追踪了这些伤口的愈合情况，发现伤口面积在25天内平均缩小了56%，而愈合最快的伤口，在4天内面积减少了50%。此外，研究还表明，大部分伤口在35天后达到了90%的愈合程度。然而，不同类型的伤口愈合速度存在显著差异。比如，割伤（lacerations）需要50天才能愈合90%，而擦伤（abrasions）则只需要22天。

研究显示，鲸鲨的伤口愈合能力十分强大，但不同类型的伤口愈合时间差异很大。为了更好地理解鲸鲨的伤口愈合过程，研究团队分析了来自印度洋两个鲸鲨聚集地的影像数据。这些影像记录了鲸鲨在不同时间节点上的伤口情况，帮助研究人员对伤口愈合的速度和过程进行了系统的评估。

这项研究的另一个发现是，鲸鲨伤口愈合的速度不仅与伤口的深度和类型有关，还与伤口所在的部位、以及鲸鲨的身体状况息息相关。那些位于鲸鲨体表或较为表浅的伤口，通常愈合较快；而那些较为严重的伤口，特别是影响到鲸鲨体内重要器官的创伤，愈合速度则较慢。研究人员还发现，鲸鲨的免疫系统在伤口愈合过程中起着关键作用，它们能够有效地抑制感染，并加速伤口愈合的过程。

尽管鲸鲨的伤口愈合能力非常强大，但这并不意味着它们能轻松应对所有伤害。研究团队指出，鲸鲨所面临的伤害中，有一些是极为复杂和严重的。例如，渔网缠绕或船只碰撞等人为伤害，往往会导致创伤较深，且可能会引发感染。这类伤害不仅增加了鲸鲨的愈合负担，还可能影响到它们的生存质量。因此，如何减少人为伤害，帮助鲸鲨更好地恢复，是当前保护工作中的一项重要任务。

【研究方法】这项研究的主要目的是通过分析鲸鲨伤口的愈合过程，了解伤口类型、位置以及严重程度等因素对愈合速度的影响。研究采用了多种科学方法，很有意思。可以看出调研团队一直在力求在实际调查和数据处理之间找到平衡。

研究团队通过对吉布提塔乔拉湾和马尔代夫南阿里环礁的鲸鲨观察记录进行分析，收集了自2003年和2006年开始的多次拍摄数据。这些数据来源于马尔代夫鲸鲨研究计划（MWSRP）和塞舌尔海洋保护协会（MCSS）定期进行的照片识别调查，调查的重点是鲸鲨的独特斑点标记。通过对这些标记的比较，研究人员能准确辨识出每一只鲸鲨的身份。

为了找到伤口愈合过程中的典型案例，研究团队仔细审查了多次见到有明显伤疤的鲸鲨。每个记录中都包含了鲸鲨的身份信息、体型、性别（通过是否有生殖器突起来判断），以及伤口的描述。伤口的类型和来源都进行了详细标记，包括伤口的严重程度、位置等。在分析过程中，伤口的描述参照了Speed等人（2008）提出的标准化术语，包括伤口的严重性、类型、位置等。如果伤口清晰可见，研究人员就进一步分析了伤口的详细特征。

这项研究对伤口的分类进行了更新，以涵盖更广泛的伤口类型，并根据伤口的严重性进行了更加详细的分组。这种新的分类方法旨在帮助准确确定伤口特征，并提高数据的描述质量。每一例伤口都被分配了来源和类型，伤口的外观特点成为判断来源的依据。例如，如果伤口呈现平行的切割纹理，且与船舶螺旋桨的撞击相关，那么这种伤口就可以归为船舶螺旋桨的撞击伤。而船体撞击则通常会造成大范围的钝性创伤或大面积的擦伤，这些伤口一般不会由其他自然或人为原因引起。对于轻微的伤口，尽管也进行了详细分析，但由于伤口过小，往往无法确定具体来源。因此，这些伤口会作为比较对象参与愈合速率的研究，但在后续的速率分析中不考虑其来源。

对于每个伤口的严重性评估，研究团队采取了一些可量化的标准，这些标准既适用于现场实际测量，也可在未来的水下调查中应用。这些标准包括伤口类型、位置、伤口周围皮肤颜色的变化、伤口相对大小等。例如，如果一处伤口位于鲸鲨的主要身体部分，且其纵向伤口长度大于或等于第一背鳍的高度，则被认为是较严重的伤口。而在附肢上的伤口则被视为较轻的伤口。此外，如果伤口周围的皮肤呈现变色，或者有坏死组织的迹象，也会被评估为较严重的伤口，提示可能存在感染或愈合问题。

为了更精确地衡量伤口愈合过程，研究团队采集了至少三张不同时间拍摄的照片，以便追踪伤口从开放状态到完全愈合的过程。在某些特殊情况下，如鲸鲨肢体可能出现再生的情况，或者某些轻微伤口在短时间内愈合得较快，研究人员也做了适当的调整。这些照片的拍摄角度尽量保持一致，以确保数据的准确性。

在分析伤口愈合时，研究人员使用了开源图像处理软件FIJI（由ImageJ开发）。每一张照片都仔细检查，以确定一个不变的皮肤标记作为相对尺度。通过追踪伤口的轮廓，研究人员能够计算伤口的表面积和周长，并且通过将这些数据与尺度标记的表面积进行比较，得出伤口愈合的变化率。为了确保测量的准确性，如果伤口呈现多处分裂，研究人员会分别测量每一部分，并将其数据相加，从而得到总的伤口面积和周长。

在统计分析时，研究人员通过模型来探讨伤口类型、位置和严重性等因素对愈合速度的影响。他们使用了“lme4”软件包进行混合效应模型分析，考虑了不同伤口类型和伤口发生的具体情况对愈合过程的影响。模型分析中还考虑了鲸鲨的个体差异，确保了结果的可靠性。通过这些模型，研究人员能够得到伤口愈合的指数增长曲线，并进一步计算伤口愈合过程中速率变化的临界点。

上图是用FIJI by ImageJ软件中的矩形工具和自由手绘工具来量化伤口随时间变化的方法。通过测量相对于选定标尺标记的伤口表面积和周长（以像素为单位），进行伤口的定量分析。图源：Womersley, Freya, et al. (2021)

这项研究的结果为鲸鲨的保护管理提供了宝贵的参考。在鲸鲨聚集地，研究人员建议应加强对船只航行的管控，避免船只与鲸鲨发生碰撞。同时，渔业活动也需要更加规范，减少渔网等设施对鲸鲨的威胁。对于鲸鲨遭受伤害后的救助工作，研究人员强调，应尽早干预，帮助鲸鲨尽快恢复。

上图展示了胸鳍（A）和第一背鳍（B）的开放性伤口，伤口周围有明显的苍白表皮，伤口处可见纤维组织。图源：Womersley, Freya, et al. (2021)

此外，研究还为鲸鲨保护区的设立提供了科学依据。研究人员认为，在鲸鲨的栖息地内，应建立更加严格的保护区，减少外部威胁，帮助鲸鲨更好地繁殖和生活。这些保护区不仅能有效降低鲸鲨的伤害风险，还能为鲸鲨提供一个安全的生存环境，有助于它们恢复种群数量。

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鲸鲨不仅能够有效愈合伤口，还具备很强的生存韧性。但长期的人为伤害和生态变化，仍然是鲸鲨生存的巨大挑战。鲸鲨作为海洋生态系统的重要成员，它们的健康状况直接影响到整个海洋生态的平衡。鲸鲨作为海洋中的巨型生物，它们的保护不仅依赖于我们减少伤害，还需要人类从生态保护的角度出发，建立更加科学、系统的保护管理措施。

感兴趣的“海洋与湿地”（OceanWetlands）读者可以参看这项研究的全文：

Womersley F, Hancock J, Perry C T, et al. Wound-healing capabilities of whale sharks (Rhincodon typus) and implications for conservation management[J]. Conservation physiology, 2021, 9(1): coaa120.

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资讯源 | Conservation physiology 9.1 (2021)
编译 | 王海诗（Amphitrite Wong）

编辑 | Linda Wong

排版 | 绿叶

【引用本文】

王海诗.从伤口到康复，鲸鲨如何在短短25天内恢复60%的受伤面积？.海洋与湿地.2025-01-25

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【参考资料】

https://www.researchgate.net/publication/349054044_Wound-healing_capabilities_of_whale_sharks_Rhincodon_typus_and_implications_for_conservation_management/link/6026d52e45851589399edb34/download