科学家研究水母对海洋食物链重要意义
时间:2017-12-07

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  专注于这艘船的珍妮弗·珀塞尔(Jennifer Purcell)在华盛顿奥林匹亚附近的普吉特海湾(Puget Sound),在试船Skookum的隆隆声中慢慢地拉了一个三米长的浮游生物网。海洋生物学家锁定了他职业生涯的大部分时间来寻找资金,并说服海洋研究人员,海蜇也值得关注。但她并不幸运。

  其中一个问题是,她试图研究的有机体中有95%是由水制成的,其他海洋动物的网很容易被撕裂。更重要的是,除了在小型科学界研究海蜇之外,许多生物学家相信这样的生物正处于食物网的死路。赛尔说,鱼科学家们很难相信水母的重要性。

  但情况正在改变。 Skookum考察队包括来自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的两名鱼类生物学家,他们以前的研究主要集中在该地区鲑鱼储量丰富。几年前,他们发现三文鱼捕食鲱鱼和s鱼往往聚集在听到海蜇的地方,现在他们正试图了解在这个过程中起作用的生态因素以及它们如何影响珍贵的鱼类资源。

  从挪威的峡湾到南太平洋的开放海洋,研究人员正在使用新的工具来深入探索水母和其他软体动物的作用。我们一直忙于研究食物链的顶端。新西兰奥克兰大学的海洋生物学家安德鲁·杰夫斯(Andrew Jeffs)说,尽管看起来像水母流淌的物质充满了水桶,但它们对于地球和食物链的功能却非常重要。

  大量的粘贴

  这个有问题的动物是地球上最古老的多细胞生命形式后代。一些迄今为止已知的最早的海蜇化石可追溯到五亿五千万年前,但一些研究人员估计,它们可能比鱼早约七亿年存在。

  而且,他们拥有的物种多样性也令人惊讶。其中一些是小的,以浮游生物为食,而这些浮游生物很少被其他动物捕食。其他人则是巨型食肉动物,其钟形身体的直径为两米,触角足够长,可以包装一辆三倍于他们身体尺寸的校车。海蜇属于海C属,其中一些物种的多刺细胞足以杀死人类。

  水母的身体结构使得这种凝胶状的生物很难看清,很多水母也很难被人类接触到,它们居住在偏远的水域或低于光照的地方,它们通常以分散的群体方式生活,并且数量波动很大,数字难以统计,而且由于缺乏身体的坚硬部分,所以非常脆弱。

  在食肉动物的胃里很难找到水母,赛尔说,一旦被吞噬,它们很快就会被消化,变成糊状。

  对于大多数海洋生物学家来说,遇到一大群水母只能是一个头痛的问题,因为收集网络将充满他们的粘液。我们不只是忽略它们。英国贝尔法斯特女王大学的乔纳森·霍顿(Jonathan Houghton)表示,我们也将积极回避。

  但在过去的15年里,水母越来越难以忽视。自2003年夏天以来,无数水母在地中海沿岸开花,迫使海滩关闭,数千万被水母污染的海水浴人士得到医疗照顾。 2007年,有毒水母漂浮到北爱尔兰的一个三文鱼农场,造成十万条鱼死亡。有时,核电厂不得不暂时关闭,因为阻塞了进气。

  防暴水母

  这些信息促使科学家进一步观察这种有机体。巴塞罗那大学的海洋生物学家路易斯·卡多纳(Luis Cardona)在2006年将焦点转移到海蜇研究上,此前许多薰衣草刺客水母困扰着西班牙的海滨游客。卡多纳特别关注水母骚乱的猜测,因为过度捕捞减少了捕食者的数量。这个观点没有足够的科学依据。他说,但这是人民和政治家作出决定的基础,所以我决定研究它。

  他使用稳定同位素分析技术,在动物组织中使用碳和氮的化学指纹来理解他们所吃的东西。当卡多纳的研究小组分析了20只掠食者和13只潜在的猎物时,他们惊奇地发现海蜇在蓝鳍金枪鱼,鼠鲨和箭鱼等动物的食物中起着重要的作用,对于年轻的金枪鱼,水母和其他凝胶状物种占80%根据我们的模型,它们可能是年轻蓝鳍金枪鱼最重要的食物,卡多纳说。

  一些研究人员质疑这一发现,他们认为稳定同位素分析并不总是对具有相似饮食(如水母和磷虾)的猎物进行区分。 Purcell谈到饮食分析说,我认为这种说法是错误的,她说快速移动的鱼对水中动物的能量需求最高,他们需要吃那些高质量的高热量鱼。

  然而,卡多纳坚持他的发现,指出金枪鱼和其他动物的胃的物理分析表明,他们消耗水母,而不是磷虾。此外,他还进行了另外一个使用脂肪酸作为标记的实验,结果支持海蜇被消耗的结论。它们可能会在我们以前认为的地中海西海岸的深海系统中发挥更重要的作用。

  世界其他地方的研究人员也得出了同样的结论。信天翁,巴布亚企鹅,帝企鹅,密克罗尼西亚企鹅和皇企鹅在一定程度上吃海蜇。有专家表示,尽管水母可能不是食物链中热量含量最高的物种,但它们在海洋中无处不在,它们为顶级食肉动物做出贡献。

  通过DNA分析,研究人员还发现水母在开放式的避难所功能。科学家们知道,小鱼,浮游生物和其他生物将会把水母丢弃。在过去的几年中,研究人员也发现那些搭便车的人会用他们的运输车来喂食。

  海蜇去哪里了?

  研究人员开始意识到水母还有其他的意义,比如将营养物质从海洋的一端输送到另一端。挪威斯塔万格斯塔万格机构研究所的海洋生物学家安德鲁·斯威曼(Andrew Sweetman)在研究水母坠落的研究中描述了这一现象,这是一种用于描述大量海蜇快速沉入海底的假说。

  2010年11月,Sweetman开始定期在挪威西南部的Lurefjorden峡湾水下400米处安装一台监控摄像机,以跟踪海湾密集的海蜇群。此前的研究表明,死海蜇会继续积累和衰减,使海水中的氧含量减少,形成一个有毒的环境。但是,Sweetman惊奇地发现海上几乎没有死海蜇。这是不合理的。他说。

  2012年,他回到峡湾,投下了死海蜇饵,并安装了摄像机。在峡湾底部的视频显示,腐烂的果冻快速吃这些死海蜇。起初我们以为没有动物会吃它们。他说。

  在返回土地后,Sweetman计算出水母的下降导致了峡湾底部的氮气增加了160%。正如一些研究人员所想象的那样,这些能量进入了食物链,不会像腐烂之后消失。从那时起,他在遥远的太平洋使用远程控制设备来达成更深的结论。这推翻了水母作为食物链中的罪魁祸首。 Sweetman说。

  NOAA的科学家Correigh Greene再次回顾了普吉特海湾(Puget Sound),他说受水母影响的三文鱼的数量,然后你需要跟随他们。格林用安装在渔网上的摄像头采集海蜇群的数据,他看着相机慢慢潜入大量乳白色密集的群落中,在水下约10米处,由水母制成的面纱逐渐消失,随后,格林做了一个粗略的估计,大概在250万到300万之间,他停了片刻,然后说是一个大水母。

  那么会有更准确的统计。现在甲板上有很多粘液需要清理。一旦这些都是干净的,测试船将再次启动发动机,并驱逐一组水母。 (红枫树)

  “中国科学”(2016-04-14第3版国际)

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  自然报告(英文)