海底两万种生物 [幻灯片]

海洋生物普查十年探索之旅即将结束,带来大量新物种、种群数量估计以及许多巨大的未知数


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在研究领域,发现你不知道什么几乎与知道你已知什么同等重要。 然而,在海洋生物学中,这两个知识库都相当模糊不清。

国际海洋生物普查,一项耗资 6.5 亿美元、为期 10 年的努力,已开始填补巨大的空白,并在此过程中照亮了神秘深海的新领域。 今天在伦敦的新闻发布会上发布了关于该项目调查结果的报告。

尽管参与这项研究的 2,700 多名研究人员的共同努力还不足以清点出海洋中的每一条鱼,但科学家们已将一千多种新物种的名称和描述添加到不断增长的已知海洋生物名单中。

对于参与这项工作的人来说,这份目录本身感觉就像是最伟大的成就之一。“我们实际上有一份已知已命名物种的清单,”普查项目的联合创始人、阿尔弗雷德·P·斯隆基金会的环境科学家 杰西·奥苏贝尔 说。 这听起来可能很基本,但正如他指出的那样,当普查在 2000 年开始时,该领域的专家只能猜测海洋中已知物种的数量。

除了普查中正式描述的大约 1,200 种物种外,参与这项工作的研究人员估计,还有另外 5,000 种先前未知的物种已被收集,但仍在等待正式描述。 但在筛选了新的和旧的清单后,研究团队的成员能够将已知海洋物种的总数定为约 25 万种——比十年前的典型估计多出约 2 万种。 其中许多物种现在可以在新的 海洋生物地理信息系统 (OBIS) 和广泛的 世界海洋物种目录 (WoRMS) 中搜索到,这些数据库包含至少一半已知物种的信息——从虎鲸到新型线虫。

观看海洋生物普查期间遇到的 12 种物种的幻灯片——其中一些是新的,另一些是熟悉的

普查建立的基线物种计数已经派上了用场。 墨西哥湾地区的调查于 2009 年完成,列出了该地区 8,000 多种生命形式,石油泄漏事件就发生在该地区。 目前和未来对 4 月份石油钻井平台爆炸区域的研究将能够考虑到最近的泄漏前数据,以帮助评估该事件的生态影响。

奥苏贝尔说,2000 年,该小组“对已知、未知和不可知的事物感兴趣”。 为此,普查的部分任务是弄清楚世界海洋的哪些区域尚未被探索。“罗马人有未知之地,”他说,现在现代海洋科学家将更好地了解哪些偏远地区尚未被探测。“仍然有巨大的区域需要探索,但至少我们大致知道它们是什么,”奥苏贝尔说。

微小的海洋
根据新的报告,海洋生物量的大部分 属于微生物,微生物占海洋生物总质量的 90% 之多。 安·巴克林,康涅狄格大学海洋科学教授,也是 普查浮游动物项目 的联合主席,和她的同事们致力于编目她称之为“隐藏的多样性”。

虽然许多关于浮游动物的估计都是基于生物量或功能群,但她一直试图“将物种重新放回方程式中”,她说。 她们的团队配备了 DNA 条形码扫描仪和她描述为“怪物蝴蝶网”的工具,以捕捉一些 最小的海洋生物,这些生物位于水面以下数千米处,她们的团队能够快速采样和记录新物种及其分布。“我们看到了活着的、从未有人见过的动物,”她说。 她回忆说,拉起装满如此多 超级深海稀有居民 的渔网时,“令人着迷”。 她回忆说,“我们有人跳起来说,‘我从未见过这样的样本。’”

高通量 DNA 测序使研究人员能够快速读取大量海洋样本中的遗传物质。 但巴克林说,这些技术进步并不能取代传统的分类学。“我们仍然需要分类学家来描述这些物种,并帮助我们理解什么是新的,”她说。 然而,她的领域指导委员会中只有 23 位分类学家——而且现在很少有学生从事这项工作——她担心“我们正在失去这种专业知识……关于 什么是物种 的积累知识。”

在编目之后,巴克林期待着超越基线。“我们正在发现大量分布在整个海洋中的新的稀有物种,”她说,并指出普查数据强调“物种无处不在——而且它们在任何地方都很稀有。” 她想知道为什么生物多样性如此重要。 物种的繁多“很美丽”,她说,但“我想知道它们在做什么……从大局来看,如果一个地区有 14 种浮游生物而不是 7 种,那又有什么区别呢”。

数据的海洋
奥苏贝尔说,这项努力最困难的方面之一是让所有团队和研究人员专注于集体目标——并协调大量涌入的数据。 他将这种经历比作“一部 1930 年代的搞笑电影,你在里面有一个配电盘”,并且试图在不断涌入的新输入中保持 afloat。 他说,他的工作有时会变成一场滑稽的点名,他不得不问:“好的,头足类动物的人,你们的数字是多少? 海绵动物的人,你们的数字是多少? 环节动物的人,你们的数字是多少?”

除了来自采样和调查的 新数据涌入 外,他指出,在普查的十年期间,也发生了明显的变化。 他说,最明显的变化发生在 极地地区,那里的冰层正在消退。 他指出,在南极洲,“我们在那里观察到大群海参迁入前几年被冰层覆盖的地区”。

然而,奥苏贝尔说,气候变化目前仅排在当前海洋生物最大威胁清单的第三位。“头号威胁是直接移除海洋生物”——过度捕捞——他说。 第二大威胁是栖息地破坏,例如沿海地区和湿地开发驱动的变化。 但在未来几年,气候变化的重要性将日益增加,其具体影响仍然未知。“气候变化将重组海洋中的生命,”奥苏贝尔迅速补充道,“我们不知道如何重组。”

尽管包括珊瑚礁损失和持续过度捕捞在内的许多令人沮丧的长期趋势,但一些成功的案例也变得显而易见。“一些海洋哺乳动物的数量肯定已经大量恢复,”奥苏贝尔说。 他指出,从中吸取的教训是,“如果我们让某些区域在合理的时间内保持原样”,许多物种就会反弹。 然而,受保护区域很少恢复到像以前那样的生态系统,而是经历明显的“状态转变”,他指出。

如果说有什么的话,普查已经打开了一罐谚语中的新海洋蠕虫,让科学家们渴望继续这项工作。

许多研究人员希望将这项工作延续到下一个十年,并将于周四在伦敦和明年秋季在苏格兰阿伯丁举行的 世界海洋生物多样性大会 上再次讨论该计划。

“我们完成了吗?” 巴克林在反思海洋普查时说。“没有。 我们接近了吗? 没有。 但天哪,我们确实完成了非常多的工作。”

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