海底兩萬種生物 [幻燈片]

海洋生物普查十年探索之旅即將結束,帶來大量新物種、種群數量估計以及許多巨大的未知數


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在研究領域,發現你不知道什麼幾乎與知道你已知什麼同等重要。 然而,在海洋生物學中,這兩個知識庫都相當模糊不清。

國際海洋生物普查,一項耗資 6.5 億美元、為期 10 年的努力,已開始填補巨大的空白,並在此過程中照亮了神秘深海的新領域。 今天在倫敦的新聞釋出會上釋出了關於該專案調查結果的報告。

儘管參與這項研究的 2,700 多名研究人員的共同努力還不足以清點出海洋中的每一條魚,但科學家們已將一千多種新物種的名稱和描述新增到不斷增長的已知海洋生物名單中。

對於參與這項工作的人來說,這份目錄本身感覺就像是最偉大的成就之一。“我們實際上有一份已知已命名物種的清單,”普查專案的聯合創始人、阿爾弗雷德·P·斯隆基金會的環境科學家 傑西·奧蘇貝爾 說。 這聽起來可能很基本,但正如他指出的那樣,當普查在 2000 年開始時,該領域的專家只能猜測海洋中已知物種的數量。

除了普查中正式描述的大約 1,200 種物種外,參與這項工作的研究人員估計,還有另外 5,000 種先前未知的物種已被收集,但仍在等待正式描述。 但在篩選了新的和舊的清單後,研究團隊的成員能夠將已知海洋物種的總數定為約 25 萬種——比十年前的典型估計多出約 2 萬種。 其中許多物種現在可以在新的 海洋生物地理資訊系統 (OBIS) 和廣泛的 世界海洋物種目錄 (WoRMS) 中搜索到,這些資料庫包含至少一半已知物種的資訊——從虎鯨到新型線蟲。

觀看海洋生物普查期間遇到的 12 種物種的幻燈片——其中一些是新的,另一些是熟悉的

普查建立的基線物種計數已經派上了用場。 墨西哥灣地區的調查於 2009 年完成,列出了該地區 8,000 多種生命形式,石油洩漏事件就發生在該地區。 目前和未來對 4 月份石油鑽井平臺爆炸區域的研究將能夠考慮到最近的洩漏前資料,以幫助評估該事件的生態影響。

奧蘇貝爾說,2000 年,該小組“對已知、未知和不可知的事物感興趣”。 為此,普查的部分任務是弄清楚世界海洋的哪些區域尚未被探索。“羅馬人有未知之地,”他說,現在現代海洋科學家將更好地瞭解哪些偏遠地區尚未被探測。“仍然有巨大的區域需要探索,但至少我們大致知道它們是什麼,”奧蘇貝爾說。

微小的海洋
根據新的報告,海洋生物量的大部分 屬於微生物,微生物佔海洋生物總質量的 90% 之多。 安·巴克林,康涅狄格大學海洋科學教授,也是 普查浮游動物專案 的聯合主席,和她的同事們致力於編目她稱之為“隱藏的多樣性”。

雖然許多關於浮游動物的估計都是基於生物量或功能群,但她一直試圖“將物種重新放回方程式中”,她說。 她們的團隊配備了 DNA 條形碼掃描器和她描述為“怪物蝴蝶網”的工具,以捕捉一些 最小的海洋生物,這些生物位於水面以下數千米處,她們的團隊能夠快速取樣和記錄新物種及其分佈。“我們看到了活著的、從未有人見過的動物,”她說。 她回憶說,拉起裝滿如此多 超級深海稀有居民 的漁網時,“令人著迷”。 她回憶說,“我們有人跳起來說,‘我從未見過這樣的樣本。’”

高通量 DNA 測序使研究人員能夠快速讀取大量海洋樣本中的遺傳物質。 但巴克林說,這些技術進步並不能取代傳統的分類學。“我們仍然需要分類學家來描述這些物種,並幫助我們理解什麼是新的,”她說。 然而,她的領域指導委員會中只有 23 位分類學家——而且現在很少有學生從事這項工作——她擔心“我們正在失去這種專業知識……關於 什麼是物種 的積累知識。”

在編目之後,巴克林期待著超越基線。“我們正在發現大量分佈在整個海洋中的新的稀有物種,”她說,並指出普查資料強調“物種無處不在——而且它們在任何地方都很稀有。” 她想知道為什麼生物多樣性如此重要。 物種的繁多“很美麗”,她說,但“我想知道它們在做什麼……從大局來看,如果一個地區有 14 種浮游生物而不是 7 種,那又有什麼區別呢”。

資料的海洋
奧蘇貝爾說,這項努力最困難的方面之一是讓所有團隊和研究人員專注於集體目標——並協調大量湧入的資料。 他將這種經歷比作“一部 1930 年代的搞笑電影,你在裡面有一個配電盤”,並且試圖在不斷湧入的新輸入中保持 afloat。 他說,他的工作有時會變成一場滑稽的點名,他不得不問:“好的,頭足類動物的人,你們的數字是多少? 海綿動物的人,你們的數字是多少? 環節動物的人,你們的數字是多少?”

除了來自採樣和調查的 新資料湧入 外,他指出,在普查的十年期間,也發生了明顯的變化。 他說,最明顯的變化發生在 極地地區,那裡的冰層正在消退。 他指出,在南極洲,“我們在那裡觀察到大群海參遷入前幾年被冰層覆蓋的地區”。

然而,奧蘇貝爾說,氣候變化目前僅排在當前海洋生物最大威脅清單的第三位。“頭號威脅是直接移除海洋生物”——過度捕撈——他說。 第二大威脅是棲息地破壞,例如沿海地區和溼地開發驅動的變化。 但在未來幾年,氣候變化的重要性將日益增加,其具體影響仍然未知。“氣候變化將重組海洋中的生命,”奧蘇貝爾迅速補充道,“我們不知道如何重組。”

儘管包括珊瑚礁損失和持續過度捕撈在內的許多令人沮喪的長期趨勢,但一些成功的案例也變得顯而易見。“一些海洋哺乳動物的數量肯定已經大量恢復,”奧蘇貝爾說。 他指出,從中吸取的教訓是,“如果我們讓某些區域在合理的時間內保持原樣”,許多物種就會反彈。 然而,受保護區域很少恢復到像以前那樣的生態系統,而是經歷明顯的“狀態轉變”,他指出。

如果說有什麼的話,普查已經打開了一罐諺語中的新海洋蠕蟲,讓科學家們渴望繼續這項工作。

許多研究人員希望將這項工作延續到下一個十年,並將於週四在倫敦和明年秋季在蘇格蘭阿伯丁舉行的 世界海洋生物多樣性大會 上再次討論該計劃。

“我們完成了嗎?” 巴克林在反思海洋普查時說。“沒有。 我們接近了嗎? 沒有。 但天哪,我們確實完成了非常多的工作。”

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