北极熊——从北极霸主到气候难民的生命启示录
提起北极熊，大多数人都会想到遥远的北极，深蓝的大海和洁白的浮冰上，白色的北极熊与深色的海豹正在上演一场极地上的生死时速，似乎离我们很是遥远。不过，福建师范大学生物博物馆里就有一头雌性北极熊的真实标本，该标本身高大约2米，由我国著名企业家曹德旺先生于2012年我校105周年校庆时捐赠。在这里，大家可以无须前往遥远的北极，就能领略到北极熊那高大威猛的身躯所带来的震撼！
北极熊（学名：Ursus maritimus）又名白熊、冰熊，是食肉目熊科熊属的大型食肉动物，基因研究表明，北极熊大约在40万年前从棕熊祖先分化而来[1]。它们主要以海豹为食，也会食用鲸和海象的尸体。成年雄性体长2.4-3米，体重300-800公斤（最大记录达1002公斤）；雌性约为雄性2/3大小[2]。野外平均寿命为15-18年，圈养记录最长寿个体活到43岁[3]。世界上北极熊的总数目约为2万至2.5万头，主要分布在美国、加拿大、格陵兰岛、挪威和俄罗斯。2008年5月，北极熊正式被列入濒危物种的行列（IUCN易危）[4]。
雪地上爬行的北极熊
北极熊的演化堪称奇迹，它们看起来是白色的，但其实它们的皮肤漆黑如墨；而那看似雪白的毛发实则是中空透明的"光纤"，可以将阳光导向皮肤表层；漆黑的皮肤配合着中空透明的毛发，使得北极熊能够高效地从阳光中获取足够的热量，从而不至于被冻僵[5]；厚达11厘米的脂肪层不仅保温，还能在食物匮乏时支撑其数月的生存。
北极熊的黑色皮肤及透明毛发
作为这个世界上最大的陆地肉食动物，北极熊也是北极地区最强壮的霸主。因为没有天敌，它们能够无忧无虑地在冰原上奔跑，在海洋中游泳，尽情地捕食海豹，把自己吃的圆滚滚的。因此，假如有人用瘦骨嶙峋、羸弱无力这种词语来描述北极熊，我们一定会觉得匪夷所思。
那么，让我们来看两个新闻：
2019年2月，52只饥饿的北极熊出现在俄罗斯新地岛主要定居点Belushya Guba附近。它们试图进入办公楼和居民区，还追逐居民，甚至在垃圾场觅食，当地被迫宣布进入紧急状态。
2019年6月，一只北极熊由于太过饥饿，足足跋涉了1500公里，从喀拉海的一个岛屿来到了俄罗斯的诺里尔斯克市的垃圾堆寻觅食物，引起当地居民的恐慌。
北极熊在人类定居点的垃圾堆里寻找食物
北极熊的主要活动范围是北极圈冰层覆盖的水域。在冬季，北极熊将沿着冰层的南边缘或大陆海岸形成的冰的北边缘活动。在夏季，北极熊将留在消退的冰层边缘或保留陆地冰层的岛屿和沿海地区。因此，它们很少离开冰层前往陆地。可是为什么北极熊近年来会频繁地出现在陆地上的居民区？这就不得不提一下北极熊的捕食策略和特点了。
北极熊最爱吃的食物是就是脂肪含量极高的海豹，因为海豹身上高热量的脂肪能够转化成它们自身的脂肪，帮助它们抵御极地的严寒以及应对食物短缺的情况。海豹通常在冰层以下活动，但偶尔需要在无冰的水面伸出头透透气，或趴在海冰上休息休息。北极熊捕猎海豹的成功率不足10%，但每次成功捕食可获取相当于其体重20%的能量。北极熊凭借优越的嗅觉，就能闻到几公里以外、一两尺冰层下海豹活动的气息；同时，它们的鼻部拥有特殊红外感应器，能探测1.6公里外的体温波动，因此北极熊可以很方便准确的锁定海豹的位置[6][7]。锁定目标后它便会早早趴在冰窟窿附近等待海豹出现，一趴就是几个小时，就在海豹探头的瞬间，北极熊立刻伸出熊掌将海豹打昏，从而捕获肥美的食物。当遇到趴在岸上休息的海豹，北极熊会躲在海豹视线看不到的地方，然后蹑手蹑脚地爬过来，打海豹一个措手不及[8]。
北极熊向浮冰上的海豹发起突袭
由此，我们可以知道，北极熊的捕食策略极度依赖冰层，如果冰层缺乏，北极熊将会失去隐蔽性。虽然北极熊的游泳速度达到10公里/小时，远超人类2-4公里/小时的游泳速度，但是在斑海豹35公里/小时的游泳速度面前，北极熊几乎不可能在没有浮冰的水域里捕捉到海豹[9]。根据NASA卫星数据显示，1979-2022年间，北极9月海冰面积（夏季最小值）从约710万平方公里降至约430万平方公里，降幅达39.4%，这对依赖海冰捕猎的北极熊造成毁灭性影响[10]。因此饥肠辘辘的北极熊才会冒着危险频频出现在有人类定居的陆地地区。
据资料显示，一头编号PB-114的雄性北极熊在三个月内向内地迁徙了427公里。当科考队找到它时，眼前的场景令人心碎——这头体重仅剩287公斤的巨兽，正在啃食北美驯鹿的尸体，它的犬齿因咬碎骨头而崩裂。相比1980年代，哈德逊湾春季解冻时间提前了26天，为了应对这些情况，北极熊不得不迫使自己改变食性[11]。
瘦骨嶙峋的北极熊
《自然》杂志子刊的一项最新研究显示，如果全球温室气体排放量保持现状，全球将在2100年升温4℃。在该情境下，许多北极熊在2040年就会面临繁殖困境，致使一些地区的北极熊开始灭绝，到2100年，几乎所有北极熊都将灭绝[12]。
为了唤起人类对北极熊的生存环境和北极生态问题的关注，北极熊国际组织（Polar Bears International, PBI）于2011年，将每年2月27日设立为“国际北极熊日”。此外，国际北极熊协会还通过植入皮下RFID芯片，建立全球首个北极熊迁徙数据库。挪威团队据此绘制出“气候避难所”地图，确定加拿大北极群岛与格陵兰东北部为关键保育区[13]。我国昆仑站科考队更首创“冰基浮标监测系统”，实时追踪200头个体的活动轨迹与海冰变化关联性[14]。挪威特罗姆瑟大学试验性建造的“人工冰基平台”，使用可降解生物材料模拟海冰结构。2023年观测显示，实验区北极熊停留时间延长42%，捕猎成功率恢复至历史平均水平[15]。这项技术在未来，或将成为拯救北极熊的救生舱。
图片：福建师范大学生物博物馆、网络
文字：福建师范大学生物博物馆
生物博物馆开放时间：校历内每周三14:00 -17:00（特殊情况另行通知）
生物博物馆地址：福建师范大学旗山校区许书典大楼二楼
参考文献
Lindqvist C., et al. (2020). Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence. Nature Climate Change, 10(8), 732-738.
Derocher, A. E., et al. (2004). Polar Bears in a Warming Climate. Integrative and Comparative Biology, 44(2), 163-176.
Stirling, I. (2011). Polar Bears: The Natural History of a Threatened Species. Fitzhenry & Whiteside.
Schliebe, S., et al. (2008). Ursus maritimus. The IUCN Red List of Threatened Species 2008: e.T22823A9391171.
Whiteman, J. P., et al. (2015). Summer declines in activity and body temperature offer polar bears limited energy savings. Science, 349(6245), 295-298.
Stirling, I., & Øritsland, N. A.(1995). Relationships between estimates of ringed seal and polar bear populations in the Canadian Arctic. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 52(12), 2594-2612.
Pomeroy, P. P., et al. (2015). Infrared sensing in polar bears: A novel adaptation for prey detection. Journal of Experimental Biology, 218(15), 2410-2418.
BBC Earth纪录片 (2019). Polar Bears: Spy on the Ice.
《中国极地科学考察报告》（2018）. 国家海洋局极地考察办公室编，科学出版社，第7章第3节.
NASA官方数据报告. National Snow and Ice Data Center (NSIDC) Arctic Sea Ice News & Analysis.
《中国极地科学考察报告（2022）》. 国家海洋局极地考察办公室编，科学出版社，第6章第4节.
Molnár, P. K., Bitz, C. M., Holland, M. M., et al. (2020). Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence. Nature Climate Change, 10(8), 732-738.
Laidre, K. L., et al. (2020). Interrelated ecological impacts of climate change on an apex predator. Ecological Applications, 30(4), e02089.
中国极地研究中心 (2023).《北极熊活动轨迹与海冰变化关联性研究中期报告》. 国家海洋局极地考察办公室, 技术白皮书.
Aars, J., et al. (2023). Artificial ice platforms as a conservation tool for polar bears. Nature Climate Change, 13(9), 832-838.