撰文、圖片提供/ Lily

Lily Zhang

水下攝影師、洞穴潛水員

杜克大學(xué)環(huán)境管理碩士

曾參與拍攝央視紀(jì)錄頻道 CCTV9《Z世代青年說》，獨立導(dǎo)演拍攝《Shakrs in a Changing Sea》，入圍2025 NatureTrack、2026 Lookout Wild等多個電影節(jié)。

現(xiàn)運營公眾號：Lily的水下世界

個人網(wǎng)頁：www.lilyzhangimaging.com

全文近4000字，閱讀預(yù)計10-15分鐘

寫在前面

過去幾十年，由于過度捕撈和棲息地退化，全球鯊魚種群普遍下降。然而，因為鯊魚的活動范圍廣闊、遷徙路線跨越大洋，傳統(tǒng)科研手段難以全面掌握它們的種群動態(tài)。而來自漁民、潛水員、濱海社區(qū)的地方生態(tài)知識，以及由相機(jī)、數(shù)據(jù)庫、社交媒體共同構(gòu)成的公民科學(xué)，共同填補了這塊空白。

12月10日是“國際動物權(quán)利日”，這一天的核心意義之一，是提醒我們思考人與動物的關(guān)系、思考各種生命如何在這個星球上獲得應(yīng)有的尊重與關(guān)懷，同時呼吁人們對動物慈悲、道德對待，并保護(hù)動物的生存權(quán)益。在沙虎鯊系列文章的前兩篇里，我們了解到沙虎鯊和它們在北卡羅來納的棲息地（傳送門→），也討論了人們對鯊魚的常見誤解（傳送門→）。

今天，在這個系列的最后一篇，我想帶你看看一個有趣的公民科學(xué)項目Spot A Shark USA。它展示了普通人如何通過影像參與保護(hù)，也展示了跨越大洋的一群人，如何用自己的方式讓沙虎鯊擁有更好的未來。

沙虎鯊（Sand Tiger Shark，學(xué)名Carcharias taurus）在全球熱帶與溫帶沿海水域廣泛分布，從澳大利亞到南非，從美國東部到日本，都能見到它們的身影。但由于生長慢、性成熟晚、繁殖率極低，這種鯊魚正面臨前所未有的生存壓力。

沙虎鯊有一個非常特別的特征，使它們成為了公民科學(xué)項目的理想研究對象：身體兩側(cè)分布著不規(guī)則的棕紅色斑點，每條沙虎鯊的斑點圖案都像指紋一樣獨一無二且終生穩(wěn)定。這意味著只要有一張足夠清晰的側(cè)身照片，就能建立斑點圖（spot map），從而識別個體、追蹤遷移路線，并長期監(jiān)測健康狀況。

沙虎鯊身上獨特的斑點就像人類的指紋

（攝影：Tanya Houppermans）

澳大利亞的Spot A Shark是最早的沙虎鯊公民科學(xué)項目。東澳沙虎鯊種群經(jīng)過20世紀(jì)70年代的過度捕撈后銳減至約200條，與其他地區(qū)種群長期基因隔離，滅絕風(fēng)險極高。為彌補監(jiān)測空白，當(dāng)?shù)乜茖W(xué)家邀請潛水員沿澳洲東海岸拍攝并提交沙虎鯊的照片。研究團(tuán)隊通過斑點比對和識別系統(tǒng)確認(rèn)個體身份，從而監(jiān)測種群健康，并觀察聚集地的長期變化。這些資料不僅為澳大利亞研究團(tuán)隊建立起持續(xù)監(jiān)測體系、提升公眾認(rèn)知，也為國際合作伙伴提供了制定保護(hù)與管理措施所需的關(guān)鍵證據(jù)。

美國的北卡羅來納沒有龐大的科研隊伍，但卻擁有極為獨特的沙虎鯊種群、成百上千個沉船點，以及來自世界各地專程來此潛水的人群。2017年，北卡水族館與澳大利亞的科研團(tuán)隊合作，開發(fā)了屬于北卡的Spot A Shark USA（簡稱SAS）平臺，并在2018年夏季正式上線。SAS提供了一個公共在線平臺，潛水員可以上傳在海中遇到的沙虎鯊照片，為科學(xué)研究貢獻(xiàn)第一手資料。

Spot A Shark USA官方網(wǎng)站（https://spotasharkusa.com/）

在北卡的潛水員群體中，許多人都深刻感受到SAS帶來的改變。來自北卡州立大學(xué)的學(xué)生Iileyah Braxton認(rèn)為：“這個項目讓人們不再只是依賴運氣去猜測海里會遇到什么，而是開始真正理解水下世界的組成?！蓖ㄟ^比對斑點圖識別個體，潛水員與研究者能夠判斷哪些鯊魚常駐某片海域，甚至能夠根據(jù)鯊魚的狀態(tài)判斷環(huán)境的變化?！癝AS讓我們更清楚這些鯊魚過得怎么樣，也讓管理者更有依據(jù)去做決策?！彼f。

Braxton（左）為學(xué)生解答如何拍攝沙虎鯊

潛水教練Dottie Benjamin的加入則始于純粹的好奇。每次下潛，她都會想了解自己看到的海洋生物，而沙虎鯊獨特的斑點讓她第一次意識到，原來每一條鯊魚都能被個體識別。進(jìn)一步了解它們的行為后，她對這種動物的興趣越來越強。

隨著參與加深，Benjamin逐漸把自己視為一名潛水公民科學(xué)家。無論是進(jìn)行魚類調(diào)查，還是拍攝并上傳沙虎鯊影像，她都把這些視為潛水員回饋海洋的一種方式?！斑@不僅能幫助科學(xué)家研究，也能提升大家對鯊魚的認(rèn)識。我覺得這是我們潛水員能夠為海洋環(huán)境做的實際貢獻(xiàn)?！?/p>

Benjamin拍攝沙虎鯊

在海中遇到沙虎鯊時，一張有價值的照片并不需要依靠追逐動物，而是遵循幾個簡單原則。

首先，以平穩(wěn)、放松的方式接近潛點，避免突然動作，讓鯊魚保持自然行為。

隨后，將自己定位在鯊魚身體左側(cè)或右側(cè)的合適角度，最好接近90°，這樣能夠清晰呈現(xiàn)鯊魚體側(cè)的斑點分布，這是識別個體最關(guān)鍵的部分。拍攝時盡量保持靜止和耐心，讓鯊魚自行游過鏡頭。

最終，能否用于科學(xué)研究，取決于影像是否足夠清晰、能否清楚顯示體表斑點與標(biāo)記。

Spot A Shark USA的拍攝指南

（繪制：Alex Boersma）

潛水員拍攝完成并上傳圖片后，研究員會使用 Wildbook? 深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，從照片中提取沙虎鯊身體兩側(cè)不規(guī)則、且個體獨一無二的棕紅色斑點，生成斑點圖，并與數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)有記錄進(jìn)行比對。這個系統(tǒng)所使用的算法由美國國家航空航天局（NASA）設(shè)計，最初用于識別星空分布。

匹配完成后，系統(tǒng)會給出一份按概率排序的候選個體列表。研究人員隨后進(jìn)行人工比對，確認(rèn)該鯊魚是否已經(jīng)存在于數(shù)據(jù)庫中，或需要創(chuàng)建一個新的個體檔案。一旦結(jié)果確定，你會收到郵件通知；如果這是數(shù)據(jù)庫中從未記錄過的新個體，你甚至有機(jī)會為它命名。

算法生成的沙虎鯊斑點圖（Price et al. 2024）

除了照片外，Braxton提到，近年來潛水員與ROV（無人潛水器）提供的視頻影像，也為SAS帶來了新的研究價值。與靜態(tài)照片相比，視頻能夠記錄沙虎鯊的行為，例如追捕獵物、與其他鯊魚的互動、移動方式等。視頻對于個體識別也具有顯著優(yōu)勢。大多數(shù)潛水照片只能拍到鯊魚身體的單側(cè)，而在連續(xù)拍攝的視頻中，沙虎鯊可能轉(zhuǎn)向或改變游動方向，使研究者能夠同時獲取兩側(cè)的斑點分布，這大幅提升了斑點圖的完整度與準(zhǔn)確性，也使個體確認(rèn)更加可靠。

SAS項目真正能夠落地并持續(xù)發(fā)展，離不開潛水社區(qū)的支持。保護(hù)生物學(xué)家、SAS項目負(fù)責(zé)人Carol Price博士直言：“沒有潛水店、潛水員和整個潛水社區(qū)的幫助，這個項目根本不可能成功?！痹陧椖砍跗?，北卡水族館請潛店幫忙宣傳項目、向前來潛水的人解釋如何拍照和上傳影像。潛水工作人員店欣然接受，因為他們每天都待在海上、每天都接觸潛水員，是最天然的傳播者。

更重要的是，項目剛啟動時數(shù)據(jù)庫幾乎是空的，而潛水員們愿意慷慨地分享他們多年來積累的照片——這些早期影像成為SAS數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，讓第一批個體識別成為可能。SAS之所以能發(fā)展起來，正是因為科學(xué)家、潛水員、潛水店、技術(shù)團(tuán)隊和社區(qū)成員擁有不同的技能與視角，彼此互補，使項目更強、更完整。

潛水員與沙虎鯊?fù)?/p>

在北卡羅來納潛水社區(qū)的參與下，Spot A Shark USA至今已經(jīng)識別出超過2,800條沙虎鯊個體，其中約有160條在不同時間再次被記錄到。這樣的重復(fù)觀測，為長期追蹤種群動態(tài)和健康狀況提供了難得的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

Price博士認(rèn)為，公民科學(xué)潛水的魅力不僅在于看到鯊魚本身，更在于人與海洋之間由此建立的情感連接。每一次下潛，都是進(jìn)入一個完全不同于人類世界的生態(tài)體系。我們是訪客，卻能在短暫的停留中看見海底生命的獨特方式。正是這種看見，讓人們開始真正關(guān)心海洋。她說：“一個人不可能對從未感受過、從未理解過的事物產(chǎn)生責(zé)任感；唯有親眼目睹、親身體驗，價值感才會在心中建立?！睂λ齺碚f，科學(xué)、保護(hù)與潛水的交匯點就在于此——當(dāng)你與海底生物產(chǎn)生聯(lián)系，你自然會希望它們得到更好地守護(hù)，而這正是許多海洋保護(hù)行動能夠持續(xù)的原因。

Carol Price教授正在閱讀學(xué)生的沙虎鯊研究海報

結(jié)語

在世界許多地方，漁民長期積累的經(jīng)驗和社區(qū)對海洋的記憶，都可能是科學(xué)的拼圖?？茖W(xué)家們通過訪談，從這些敘述中記錄下了物種出現(xiàn)的頻率或季節(jié)性的分布特征。有時，社區(qū)成員還會協(xié)助繪制地圖，標(biāo)注鯊魚洄游路線、產(chǎn)仔地以及社區(qū)與保護(hù)區(qū)的交互情況。

與此同時，潛水員和游客提交的影像與觀察記錄，也逐漸成為科研數(shù)據(jù)庫的重要補充。在馬爾代夫，研究團(tuán)隊利用照片識別技術(shù)追蹤鯨鯊個體；在法屬波利尼西亞，潛水員的長期記錄首次提供了當(dāng)?shù)仵忯~保護(hù)區(qū)成效的證據(jù)；有時，社交媒體上的公開圖像，也能幫助識別稀有或瀕危物種的分布點。

地方生態(tài)知識和公民科學(xué)為科研提供了傳統(tǒng)監(jiān)測難以覆蓋的長時段與大范圍信息。當(dāng)然，它們也不是完美的科學(xué)。例如，漁民的記憶會受個人經(jīng)歷影響，敘述內(nèi)容可能出現(xiàn)不一致；潛水記錄集中于熱門潛點，容易產(chǎn)生空間偏差。這些都提醒我們，民間數(shù)據(jù)寶貴，但必須與獨立資料交叉驗證，才能避免誤導(dǎo)。

那么，潛水員上傳的一張照片，真的能改變一條鯊魚的未來嗎？答案或許沒有那么直接。但這些記錄能提供跨世代的歷史視角、覆蓋更廣區(qū)域的觀察記錄，還能捕捉人與海洋的聯(lián)系，解釋為什么一些保護(hù)措施能成功，而另一些卻失敗。

最重要的是，這些來自公眾的知識和影像不僅帶來了希望，也帶來了責(zé)任感，讓普通人成為保護(hù)工作的一部分。沒有聲吶、沒有航拍，只有一群一群愿意觀察、記錄和分享的人，他們一次次揚帆、一次次下潛、一次次按下快門，為科學(xué)提供新的信息，為管理者帶來可用證據(jù)，也為未來的海洋保育貢獻(xiàn)力量。

參考閱讀

本篇文章基于我在杜克大學(xué)的畢業(yè)論文，需要更完整的參考文獻(xiàn)和學(xué)術(shù)細(xì)節(jié)，可以在這里查閱：

Zhang, Lily (2025). Sharks In A Changing Sea: Documenting SCUBA diver marine knowledge on sand tiger shark (Carcharias taurus) population and ecology in North Carolina. Master's project, Duke University.

Retrieved from https://hdl.handle.net/10161/32255.

有關(guān)紀(jì)錄片的更多信息可以在項目網(wǎng)站查詢：

https://www.lilyzhangimaging.com/sharksinachangingsea

有關(guān)“國際動物權(quán)利日”信息可瀏覽：

https://www.worldanimalprotection.org/our-campaigns/sentience/animal-awareness-days/international-animal-rights-day/