在所有頂級掠食者中，白鯊Carchardon carcharias(俗稱大白)可能是最迷人的。(非常罕見的)人類相互作用的潛在危險已將物種嵌入我們的民族意識中。

關(guān)于全球白鯊種群規(guī)模和狀況的爭論既充滿活力又經(jīng)常受到質(zhì)疑，可以說我們從未有過準(zhǔn)確的情況?，F(xiàn)在，我們第一次估計澳大拉西亞地區(qū)的成年鯊魚總數(shù)約為2,210只。我們?nèi)狈σ粋€地區(qū)少年鯊魚的數(shù)據(jù)，因此很難說澳大利亞人口總數(shù)是多少，但它可能超過8,000-10,000只動物。

CSIRO研究人員與國家環(huán)境科學(xué)計劃中的澳大利亞和新西蘭科學(xué)家合作，利用世界首創(chuàng)的遺傳分析來研究白鯊種群。該項目的結(jié)果于周四發(fā)表在“科學(xué)報告”雜志上，是對澳大利亞地區(qū)白鯊成年人口規(guī)模，趨勢和存活率的首次估計。

一條魚，兩條魚......

在海洋，特別是漁業(yè)建模中廣泛使用的格言是計數(shù)魚類就像計算樹木，但你看不到它們，它們一直在四處移動。

到目前為止，研究人員不得不依賴不完整的資源，如歷史捕獲數(shù)據(jù)。各種鯊魚控制程序不提供關(guān)于相對密度隨時間的可用數(shù)據(jù)。我們確實從電子標(biāo)簽和以前的基因研究中獲得了關(guān)于白鯊遷徙和種群結(jié)構(gòu)的信息，但這些并沒有告訴我們鯊魚的數(shù)量。

為解決這一關(guān)鍵問題，我們與澳大利亞和新西蘭的同事一起使用了一種名為close-kin mark-recapture的高度新穎的方法，該方法最初由CSIRO在21世紀(jì)后期開發(fā)，用于監(jiān)測南方藍(lán)鰭金槍魚。

Close-kin mark-recapture首先涉及從活著或死亡的鯊魚中取出組織樣本，獲得動物的遺傳特征，然后將其與所有其他鯊魚進(jìn)行比較并詢問：這些鯊魚是否相關(guān)，如果是，那么如何他們有關(guān)系?

由于許多因素，從幼年白鯊(3.5至4米或更小的范圍)采集遺傳樣本比從成年人采取更容易。

在第一階段，我們比較了來自幼年白鯊的遺傳數(shù)據(jù)，以尋找半兄弟對 - 分享母親或父親的動物。半兄弟姐妹是這個問題的近親。在樣本中找到這些對的機(jī)會取決于(a)成年群體的大小，和(b)成年鯊魚的存活率。

較高數(shù)量的鯊魚或存活率較低的鯊魚使得在樣本中找到兄弟姐妹的可能性降低。

特定類型的相關(guān)性(半兄弟或姐妹)與成年人口的大小和存活率之間的這種聯(lián)系是等式的標(biāo)記 - 重新獲得方面。在傳統(tǒng)的野生動物標(biāo)記研究中，我們以某種方式(物理或視覺或遺傳ID)“標(biāo)記”動物，并嘗試在將來的某個時間再次“重新捕獲”它。

標(biāo)記 - 重新捕獲原理與此方法完全相同。關(guān)鍵的區(qū)別在于幼鯊在其DNA中攜帶其父母的“標(biāo)記”，當(dāng)你找到一對半兄弟時，它會被“重新捕獲”。找到足夠的這些半兄弟姐妹，你可以估計成人數(shù)和生存率。

目前，我們認(rèn)為澳大拉西亞地區(qū)有兩種主要的白鯊種群：“東部”種群，基本上是巴斯海峽(包括新西蘭)以東的所有種群，以及出現(xiàn)的“南西方”種群范圍從巴斯海峽西部，南澳大利亞和西澳大利亞沿岸，北至寧格魯礁。

作為該項目第一階段的一部分，我們在75只澳大利亞東部少年鯊魚中尋找半兄弟姐妹并發(fā)現(xiàn)了20只。為了給出一些背景，75個樣本允許在動物之間進(jìn)行2,775次獨特比較。因此，不到1%的比較是兄弟姐妹。我們估計成年鯊魚數(shù)量約為470只(范圍為280-650)，其中至少有90%存活于一年到下一年。鑒于數(shù)據(jù)有限，沒有關(guān)于成年人口趨勢的準(zhǔn)確信息。

然而，近親方法只能告訴我們成年人口。為了將這些估計值擴(kuò)展到總?cè)丝谝?guī)模，我們需要了解少年鯊魚的存活率。根據(jù)澳大利亞綜合海洋觀測系統(tǒng)存檔的大約70只配有聲發(fā)射器的少年鯊魚的數(shù)據(jù)，我們估計少年鯊魚的年存活率約為73%。

將這些幼年生存估計與近親分析中的成蟲豐度和生存信息相結(jié)合，我們估計整個東部人口中約有4,060只(和2,500-6,750種)白鯊。

從初始數(shù)據(jù)中獲得這些結(jié)果后，我們進(jìn)入了項目的第二階段。我們收集并處理了更多的樣本，以獲得東部人口的更多數(shù)據(jù)，以及足夠的樣本和半兄弟匹配來估計西南地區(qū)的成年人口規(guī)模。在東方，我們現(xiàn)在有214個少年樣本，發(fā)現(xiàn)了73個半兄弟姐妹;在南西方的案例中，我們現(xiàn)在有175個樣本，發(fā)現(xiàn)了27個半兄弟姐妹。

東部成人人口規(guī)模的修訂估計數(shù)約為750(范圍為470-1,030)，年生存概率為93%。東部地區(qū)總?cè)丝谝?guī)模的修訂估計值約為5,460(范圍為2,909-12,802)。

我們對南西方成年人口的初步估計值約為1,460(范圍為760-2,250)，生存概率非常高(在東部的90%及以上范圍內(nèi))。因此，這些估計表明，相對于東方，南西方人口中的成年白鯊數(shù)量幾乎是其兩倍。

鯊魚種群在增加嗎?

在澳大利亞，自1999年以來，白鯊一直受到聯(lián)邦環(huán)境保護(hù)和生物多樣性保護(hù)法的保護(hù)。1995年至1999年期間，國家恢復(fù)計劃正在生效。受各州立法保護(hù)，并受國家恢復(fù)計劃的約束。

我們發(fā)現(xiàn)，在兩個群體中，成年人群的趨勢是因為保護(hù)基本持平，沒有大幅增加或減少的證據(jù)。然而，在估算年輕白鯊的種群變化時，情況更加不確定。

白鯊需要12 - 15年才能成熟。假設(shè)保護(hù)物種降低了幼年死亡率，那么直到接下來的5 - 10年，任何這種影響在成年人口中都不會明顯。

平衡保護(hù)和人類保護(hù)的相互沖突的目標(biāo)有時是困難和有爭議的。但是，毫無疑問，如果不能有效地監(jiān)測人口，就無法解決這些問題。

現(xiàn)在我們可以通過電子標(biāo)記程序監(jiān)測青少年，并用近親方法跟蹤成年人群，最后我們應(yīng)該解決如何跟蹤這個標(biāo)志性捕食者的種群大小和狀態(tài)的問題。