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《Science | 远洋和底栖鱼类体型结构对远离和人类保护的不同反应》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-03-04

  • 2024年2月29日，西澳大学等机构的研究人员在Science发表题为Divergent responses of pelagic and benthic fish body-size structure to remoteness and protection from humans的文章。

    动物体型的变化影响着海洋生态系统的多个过程，但栖息地的异质性阻碍了沿人类活动梯度对远洋(中水)和底栖(海底)系统体型的综合评估。

    该研究从17,411个立体诱饵视频部署中得出鱼类大小指标，以测试远洋和底栖生物对远离人类压力的反应差异以及海洋保护区(MPAs)的有效性。从823,849条鱼的记录中，研究人员报告了不同系统之间的不同反应，上层海洋的大小结构比底栖生物的大小结构在人类市场附近受到更严重的侵蚀，这表明上层海洋系统更容易受到人类压力的影响。

    通过在市场附近设立海洋保护区，可以有效地保护底栖动物的大小结构，从而有助于底栖动物栖息地的恢复和相关鱼类的恢复。相比之下，要恢复世界上最大和最濒危的远洋鱼类，就需要在偏远地区建立高度保护区，包括在保护工作滞后的公海。

  • 原文来源：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adi7562
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  • 《氧和温度对深海鱼类群落结构的影响》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：liguiju
    • 发布时间：2020-03-28
    • 理解气候变化对鱼类群落的影响是一个重要课题，但是很难梳理出在自然系统中起作用的单个因素。这使得研究人员很难完全理解气候变化将如何影响未来鱼类的多样性和丰富性。在来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所和蒙特利湾水族馆研究所（MBARI）的一项新的研究中，研究人员利用加利福尼亚湾的自然海洋梯度来研究变化的含氧量和温度对底栖鱼类群落的影响。他们发现在氧气含量极低（7 µmol / kg氧气或更低）的地区，鱼类多样性急剧下降。相比之下，海洋表面的氧气浓度通常在200至300 µmol / kg之间。面对气候变化，这对深海鱼类群落的未来具有影响。 这项研究发表在3月5日的《海洋生态进展》(Marine Ecology Progress)系列杂志上，研究人员在加利福尼亚湾的三个不同地区进行了调查。海湾独特的海底地理环境在相对较短的距离内提供了截然不同的环境条件。在北部，深海海水温度相对较高，含氧量较高。而在南部，深海温度较低，且氧气含量极低。 斯克里普斯海洋学的海洋生态学家、博士后研究助理Natalya Gallo指出，在如此小的空间范围内发现如此大的差异实在罕见。这让我们能够分析影响我们所看到的鱼类群落类型的一些环境因素，使之成为了一个出色的研究系统。研究人员使用了MBARI 的远程操作工具Doc Ricketts进行了北部、中部和南部海湾的海底视频样带研究，发现该地区的鱼类种类繁多。并对底栖鱼类群落的组成、密度和多样性以及环境条件的一些趋势进行了揭示，这些趋势有助于我们理解气候变化，更好地为可持续的未来做准备。 研究小组研究了许多变量，包括氧气水平，温度，深度，栖息地类型，食物输入和纬度，以及它们与底栖鱼群落特征的关系。Gallo提到，他们想利用这些自然梯度来研究环境变量与群落结构的关系，从而了解气候变化的风险和脆弱性。他们发现，一旦氧气浓度超过某个阈值（7 umol / kg），就会对该地区物种多样性的非常强烈的负面影响。他们还发现，氧气浓度和温度会相互作用，在低氧条件下，温度越高，鱼的密度就越低，而在氧气条件较好的情况下，鱼的密度就越高。事实上，当将所有这些变量包括在他们的模型中时，氧气和温度是群落结构的最强驱动力，这确实说明了这两个对气候敏感的环境变量的重要性。尽管存在多样性趋势，但研究小组仍在低氧条件下看到大量鱼类。她认为，由于氧气含量低，由于氧气含量低，我们可能会在一些地区看不到鱼。在基本没有氧气的地区看到高密度鱼类群落真的很让人惊讶。这表明，尽管这些低氧区物种的多样性降低了，但某些物种具有适应性，即使在低氧条件下也能生存。 然后，研究团队将群落分析的结果与对加利福尼亚湾的未来气候模型预测相结合，以确定这些鱼类群落的长期趋势。结果表明，如果气候变化在“一切照旧”的情况下按预期进行，那么在未来80年内，由于变暖和氧气流失以及现有的海洋学条件的双重影响，北部和中部海湾的鱼类群落可能受到最严重的影响。这可能导致某些鱼类物种的栖息地减少，使其群落变得不稳定和脆弱。 这项研究由David and Lucile Packard基金会和MBARI资助。研究有助于了解氧气水平和温度的变化趋势将如何影响未来鱼类群落的发展。 MBARI的资深科学家James Barry指出，随着气候变化，这对我们如何管理深海生态系统产生了影响，目前，他们根据对生态系统和繁殖率的了解，为渔业可以捕捞多少鱼制定了指导方针。但随着海洋的变化，这些指导方针可能无法持续下去。 （刁何煜 编译）
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  • 《海洋捕食者体型和胃口越来越大，但其猎物体型却并未变化》
    • 来源专题：中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者：mall
    • 发布时间：2017-07-16
    • 6月16日，《Science》上一项题为“Increase in predator-prey size ratios throughout the Phanerozoic history of marine ecosystems”的新研究表明，在过去的5亿年里，海洋无脊椎动物的体型大小有所增加，而其猎物的体型却没有变化。 这一研究结果支持了一个目前难以证实的假说—“升级假说”（"escalation hypothesis" ）。所谓的“升级假说”指，来自日益强大和新陈代谢相对活跃的捕食者的自上而下的压力驱动了其猎物在一定程度上的进化趋势，例如，增强它们的运动能力、穴居能力或防御性的武器。然而，重构捕食者和猎物之间古老而复杂的相互关系，探索“升级假说”存在的可能性是非常困难的。 Adiël A. Klompmaker和他的同事们通过分析各类的海洋生物的外壳以及“钻洞”大小，重建了显生宙时期—跨越过去5.4亿年间的海洋生物的捕食者-猎物相互关系。 首先，他们将数百个钻洞的大小与捕食者的大小进行了比较，确认钻洞的大小随着捕食者体型的增大而增大。然后，他们选取了钻洞大小、猎物大小以及近7000个物种样本中捕食者-猎物大小的比例，这些样本代表了超过360个物种分类单元。尽管在显生宙时期的大部分时间里，猎物外壳的平均值保持基本不变，但捕食者物种的钻洞直径却从0.35毫米增加到了3.25毫米，这表明食肉动物的体型大小相对于猎物有了显著的增大。 作者提出，捕食者与猎物的体型大小比例的增加是由海洋生态系统的能量结构的剧烈变化所驱动的，海洋食肉动物不得不捕食更多的猎物，来满足不断增大的体型和越来越好的胃口。随着捕食者体型不断增大的变化，猎物们也变得越来越灵活、越善长穴居，是一种捕食者驱动进化的一致效应。 （刘思青 编译） 原文链接：http://science.sciencemag.org/content/356/6343/1178
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