最富有的珊瑚礁:采集还是不采集?

科学潜水员并非只是想装满他们的采集袋——他们寻求的是科学价值,是可以增进他们对某个地点或过程理解的数据。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


编者按:“最富有的珊瑚礁”追踪了一个科学潜水团队的成员,他们试图查明世界上生物多样性最丰富的海洋生态系统的中心。长期以来,西太平洋的“珊瑚大三角”被认为是地球上物种最丰富的海洋不动产,它是由大陆大小的栖息地、种群和群落组成的拼图。探险科学家们正试图确定这个丰富镶嵌画中最多样化的部分究竟是哪里,但他们的努力所蕴含的意义远比地图上的一个简单点所能暗示的要多得多。在此过程中,他们将发现数十个新物种,访问前所未见的潜水地点和深度,并更好地了解促进生物多样性的因素,以及这些物种丰富的地区在维持健康生态系统中所起的作用。请参阅下文,查看本系列的所有文章列表。

一切都归结于此。空气中弥漫着熟透的垃圾箱的恶臭,几个仍然有飞行时差的我们,看着一辆货运卡车倒向加州科学院旁边的装货码头。司机将卡车停在离码头边缘一英寸的地方,下车,咕哝着打了个招呼,然后升起了车厢门,露出了为期七周的探险的收缩膜包裹的产品,这次探险刚刚结束。除了捆绑在这批货物中的设备外,我们正盯着两托盘整齐包装的科学标本。对于如此巨大的努力来说,这似乎算不上什么,但当我回想起在野外进行的活动,这些活动产生了佛得岛水道生命精华的浓缩版本时,这一切就更有意义了。

从哪里开始呢?在菲律宾的平均潜水呈现出令人难以抗拒的采集选择。(照片由 Rich Mooi 提供)


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您知道那些偶尔登上当地新闻的零售购物狂潮吗?在这些狂潮中,一些“幸运的参赛者”冲下走道,推着空购物车,疯狂地寻找商店里最值钱的商品,然后时间就到了?好吧,科学潜水看起来几乎不像那样。但是,当您考虑到潜水员有限的空气供应所固有的时间限制,以及在指尖有太多选择时产生的犹豫不决时,您就会明白为什么会想到这种比较。

像购物者一样,科学潜水员不能收集他们看到的所有东西——他们必须有选择性。当您身处熟悉的商店区域,并且正在浏览您知道价值的商品时,这会更简单,但是对于那些不属于自己专业领域的新颖栖息地和分类群,即使对于最有经验的海洋生物学家来说,也可能产生一些犹豫不决的时刻。“这个海蛞蝓……或鱼……或藻类值得采集吗,还是我应该继续寻找下一片潜在的标本?”这是我们在整个探险过程中几乎每次潜水都会问自己的问题,而答案并不总是那么简单明了。

Kelly Markello 正在检查一只海百合,寻找共生搭便车者。(照片由 Steven Bedard 提供)

科学家并非只是想装满他们的采集袋——他们寻求的是科学价值,是可以增进他们对某个地点或过程理解的数据。最常决定是否采集标本的是采集者认为该生物有多么新颖或不寻常。新物种是圣杯,但一个物种在特定区域或栖息地的新记录,或独特的颜色或形态,或与某些其他生物的值得注意的关联,或使标本成为物种特别好的代表的特征,都被认为是具有科学价值的。

当然,有道德原因不采集超过您需要的数量,但也有实际原因。为了从每个标本中提取尽可能多的信息,这次探险的科学家们花费在处理每天的收获上的时间远远超过了他们花费在寻找和收集这些收集品上的时间。每个标本都经过鉴定和编号,记录了其位置和栖息地类型,进行了拍照,提取了组织以供稍后进行 DNA 分析,并用化学物质“固定”,以保持其颜色和形态。鉴于科学家们平均每天进行两次采集潜水,这加起来就是每天晚上在野外实验室工作的许多漫长而深夜的时间,因此有辨别力是值得的。这就是为什么在地球上最富有的海洋生态系统中收集七周的结果,如果布置得足够整齐,可以放在一张大型餐桌上。

一托盘需要处理的多毛纲蠕虫,Chrissy Piotrowski 才能收工。(照片由 Steven Bedard 提供)

标本从采集地运到世界另一端,这又引发了另一轮的活动——将每个标本转化为世界科学收藏图书馆中有用记录所必需的工作。在这个过程进行了两周后,馆藏经理 Chrissy Piotrowski 视察了科学院的无脊椎动物学实验室,并提供了一份简短的进度报告:“我们有人在那边重新安置海鞘,有人在这里研究珊瑚,”她指着十几只堆满了标本的未封盖的桶,然后又指着桌子和长凳,上面放着数十个玻璃罐,这些标本最终将进入这些玻璃罐。“我们可能还要做一段时间。”

Piotrowski 估计,她和一小群员工和志愿者将需要几个月的时间才能完成今年探险的标本处理工作,这将包括将每个标本放入装有乙醇的罐子中,确保对其进行标记,并将所有分类学和位置数据以及照片编入数据库,并与该标本及其组织样本相关联。

了解佛得岛水道中生物多样性的分布将有助于保护它。(照片由 Bart Shepherd 提供)

一旦这项工作完成,来自世界任何地方的科学家都将能够搜索该数据库,收集信息,并请求借用标本或获取组织样本,这些样本可能为他们的研究提供关键信息。除了用于物种鉴定和记录某个地区的生物多样性外,这些科学标本还可以用于记录物种分布和进化,或研究疾病的传播或气候变化的影响。虽然菲律宾将保留该收藏的所有权,但科学院已承诺维护它,并确保科学家可以长期使用它。

希望这小部分的菲律宾国家遗产也将有助于为未来的保护决策提供信息,并激励人们保护标本所代表的栖息地、群落和生物。总的来说,该收藏体现了科学家们对这些水域中令人叹为观止的生物多样性的最佳理解——这种多样性现在将更难被忽视,并且更有可能受到保护,仅仅因为我们知道它的存在。

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Steven Bedard is senior science editor at the California Academy of Sciences. A former field biologist who spent the early 90s chasing spotted owls and northern goshawks through the woods, he now writes and produces media about science instead of actually doing the research--it's way easier. Having written about archaeology, astrophysics, sleep science, genetic disorders and renewable energy, he's found a happier place covering stories about evolution, ecology and sustainability from his home base in San Francisco's Golden Gate Park. Look for his wide-eyed observations from a number of strange and beautiful locations above and below sea level.

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