渔业科技前沿

拯救自然应该关注种群而非物种

新的研究表明，海洋物种可能比以前认为的更能忍受变暖。人类活动排放的温室气体正在导致全球变暖，随之而来的是地球上许多植物和动物的压力越来越大，以至于许多科学家认为目前正处于“第六次灭绝”之中，整个物种的消失速度比工业时代之前快1万倍。然而，科学家们一直不确定哪些生态系统、哪些物种面临的风险最大。最近发表在《自然气候变化》（Nature Climate Change）杂志上的一项新研究首次表明，对物种层面风险的关注掩盖了对不同种群温度耐受性广泛差异的关注，甚至在同一物种内部也是如此，而且海洋物种的这种耐受性差异比陆地物种更大。这些发现对物种管理和保护实践有直接的影响，并为其努力适应迅速变暖的世界打开了希望之门。

20世纪最重要的生物学发现之一是，物种进化发生的速度比以前想象的要快得多。马萨诸塞大学阿默斯特分校海洋生态学教授，该研究的主要作者BRIAN CHENG表示，这其中的一个含义是，同一物种的不同种群比传统生物学认为的更容易适应当地环境。事实证明，这种快速的、局部的适应能力可能有助于确保其在变暖的世界中生存。

通过对以前发表的90项研究进行元分析，CHENG和他的合作者从中挖掘了61个物种的数据，并构建了一组“热上限”——超过每个物种无法生存的特定温度。然而，通过进一步放大并观察从61个物种中抽取的305个不同种群，他们发现同一海洋物种的不同种群通常有差别很大的热极限。这表明一些种群进化出了不同的耐受高温的能力。因此，关键是保持同一物种的不同种群之间的联系，以便适应较高温度的种群可以将这种优势传递给温度极限较低的种群。换句话说，想象一个分布广泛的海洋物种，比如分布在从美国温暖的佛罗里达海岸到加拿大纽芬兰寒冷水域里的大西洋鳉鱼（Atlantic killifish），如果北方鳉鱼的一些南方亲戚能够自然地将活动范围向北方转移，那么北方鳉鱼种群可能更能承受海水变暖的影响。

海洋生物学家和进化生态学家MATTHEW SASAKI表示，种群规模很重要。他在康涅狄格大学完成了这项研究，作为他博士后的一部分，他是这篇论文的主要作者。在物种之间看到的温度适应模式与在物种内部看到的不一样，总体情况并不一定与当地发生的情况相匹配。由美国国家科学基金会资助、专攻陆地和海洋生态系统的生物学家组成的研究小组发现，这种物种内部的变异性主要是生活在海洋和潮间带地区的动物的特征。在陆地或淡水中广泛分布的物种的种群在热极限上表现出更多的同质性，因此，他们可能对气温上升更敏感。然而，在陆地上，植物和动物可以利用局部小气候来降温和避免极端温度，例如，他们可以移动到阴凉的地方。

综上所述，这项研究表明，用一刀切的方法保护和管理所有物种是行不通的。相反，如果想预测种群应对不断变化的环境的脆弱性，就需要了解种群是如何适应当地条件的。更有效的方法包括确保海洋物种在其整个活动范围内都能找到大片未受破坏的栖息地，这样同一物种的不同种群就可以混合在一起，并传递帮助他们在更温暖的水域中生存的能力。在陆地上，需要维持大片凉爽的生态系统，比如古老的森林，陆地物种可以把他们作为避难所。CHENG表示，通过为每个种群量身定制保护政策，可以为他们争取时间来适应变暖的世界。

杨林林译自 USA：To save nature，focus on populations，not species，Science Daily，2022-12-01

遗传障碍、海洋变暖让玉筋鱼的未来充满不确定

人们一直认为，海洋居民可以在广阔的海洋中迁徙到很远很远的地方，因此，一个物种的种群可以自由地混合。但对于一种叫做玉筋鱼的重要饲料鱼来说，情况似乎并非如此。

康涅狄格大学海洋科学副教授HANNES BAUMANN表示，玉筋鱼是一种小型鱼类，富含脂质，这使他们成为至少70种不同物种的重要食物来源，包括鲸鱼、鲨鱼和海鸟。从新泽西附近的水域一直向北到格陵兰岛，都能找到玉筋鱼。BAUMANN和博士生LUCAS JONES等研究人员对其很感兴趣，想知道玉筋鱼是否是一个庞大的同质种群，或者是否存在基因上不同的种群。他们的研究结果发表在《ICES海洋科学》（ICES Journal of Marine Science）杂志上。BAUMANN解释说，在考虑该物种的保护和可持续管理时，这些都是需要回答的重要问题，特别是因为气候变化，玉筋鱼生活的地区比地球上许多地区变暖的速度更快。在如此广泛的范围内对鱼类进行采样绝非易事，但2年前，BAUMANN和JONES开始联系其他研究人员，询问他们是否有多余的组织样本。BAUMANN将这项工作的成功开展归功于国际团队，来自加拿大和格陵兰岛的研究人员提供了样本，来自康奈尔大学的研究人员帮助测序和分析了数据。总之，BAUMANN、JONES和他们的团队使用一种被称为低覆盖率全基因组测序的技术，对来自玉筋鱼分布范围内不同位置的近300个样本进行了测序和分析。他们还对玉筋鱼的第一个参考基因组进行了测序。

简而言之，他们在新斯科舍省海岸外的斯科舍大陆架（Scotian Shelf）上发现了一个区域，那里的玉筋鱼发生了基因突变。研究人员识别出了2个不同的群体，一个在分界线的北部，一个在分界线的南部，他们的基因组在染色体21号和24号上显示出巨大差异。这一地区没有明显的物理障碍，比如山脉将这些群体分开，那么这些差异是如何产生的？这是一个科学难题，而答案似乎就在洋流中。当来自北方的鱼类进行繁殖并向南漂流时，他们在基因上不太适应温暖的南方水域，即使冬天温度高5℃或6℃，他们也无法生存。这些种群可能被洋流联系在一起，但实际发生的连通性基本为零。这在玉筋鱼中系首次发现，但在龙虾、鳕鱼和扇贝等其他物种中已有发现。这项研究进一步证明了斯科舍大陆架的温差明显，并有助于证明温度是生存的重要因素。BAUMANN表示，一个接一个的例子表明，海洋并不像预期的那样是一个均匀的地方，有各种各样的因素阻止了这种持续的混合。研究人员还发现了另一个惊人的例子。研究人员发现，在一个持续混合的环境（如海洋）中，出现这种适应性时，即使在不断遇到其他基因型的情况下，为什么这些种群能一直保持着不同？这就是本研究使用的那些强大的基因组方法发挥作用的地方。许多物种的部分基因组都有“基因倒置”，这意味着来自父母一方的染色体上的基因有一定的顺序来自另一方同一染色体上相同的基因编码，他们是相同的区域，但他们被翻转了。这些翻转意味着重组无法发生，因此，基因代代相传，在适应环境中发挥着重要作用。

研究发现，在21号和24号染色体上有着完全不同的区域，即所谓的“翻转”的部分，因为在这一区域没有发生重组。BAUMANN表示，知道斯科舍大陆架上存在遗传和生态屏障很重要，因为随着气候变化，这种屏障可能会向北移动，虽然这对南部的鱼类来说可能是好消息，但对目前生活在那里的鱼类来说却是坏消息。研究人员在发现2个种群时松了一口气，因为如果有许多更小的种群生活在那里，这可能会使管理和保护更具挑战性，特别是考虑到建造海上风电场等场景时。适合风力涡轮机的地区也可能是玉筋鱼的栖息地，而施工会破坏他们的栖息地。如果有许多较小的种群，一个单一的建设项目就可能会完全消灭一个种群，而对于分布更广泛的种群，尽管当地种群可能会暂时受到干扰，但在建设完成后，他们很快就能重新建立起来。BAUMANN计划将进一步研究的重点放在温差的遗传基础研究上。尽管气候变化，还是要确保这种鱼类的生产力和适应力，因此，应确保他们出现的这些区域受到保护。BAUMANN强调，这不是一个无法解决的冲突，但这是研究人员需要做的事情。由于该地区变暖的速度更快，热分水岭以北的沙洲可能已经受到了更大的变暖影响。玉筋鱼的这2个种群可能对气候变化有不同的脆弱性。

杨林林译自USA：Genetic barriers，a warming ocean，and the uncertain future for an important forage fish，Science Daily，2022-12-09

幼鱼利用外部线索寻找方向

全球首个对幼鱼定向进行的研究发现，毫米大小的幼鱼一直利用外部线索在开阔的海洋中寻找方向。对于海洋鱼类来说，有许多外部线索，包括太阳、地球磁场和声音等。由迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋、大气和地球科学学院的科学家领导的这项新研究，为理解海洋鱼类幼鱼这一生活史中的危险阶段提供了重要依据。

了解鱼类幼体在远洋旅行中使用的定向机制对于科学家更好地预测他们的扩散、海洋保护区的连通性以及海洋鱼类种群结构至关重要。该研究的主要作者、罗森斯蒂尔学院海洋科学教授CLAIRE PARIS表示，这项研究强调了深入了解幼鱼定向机制的重要性，并提出了鱼类早期生活史中矢量导航的概念。幼鱼曾被认为是被动的漂流者，依靠洋流将他们带到育幼场。他们的研究表明，对于世界上从热带到温带地区的许多物种来说，幼鱼能够控制他们的目的地，并通过保持方位来迁移。研究人员分析了近20年的研究，使用2种方法收集了空前数量的多个物种和地点的幼鱼数据。第一种方法是使用由PARIS发明的漂移原位仪器，该仪器由一个带有成像系统的水下仪器组成，可以记录幼鱼在自然环境中的游泳行为。第二种方法是由塔斯马尼亚大学的鱼类学家JEFF LEIS发明的“跟随法”，即由2名戴水肺的潜水员跟踪处于发育晚期的幼鱼，同时记录他们的方位和游动速度。将这2种实验方法得到的运动模式与严格使用内部线索下预期的理论运动模式进行了比较。这种联合方法得出的结果强烈支持了幼鱼的定向运动。罗森斯蒂尔学院海洋科学系的博士后研究员IGAL BERENSHTEIN表示，研究首次表明，幼鱼的运动是利用外部方向线索实现的。研究为幼鱼使用外部线索来确定方向提供了系统和全面的指示。这很重要，因为更好地了解幼鱼阶段可以促进海洋种群的管理和保护。这些幼鱼能在浩瀚的海洋中找到自己的路，真是太不可思议了。人们应该向他们学习，从根本上推进渔业模型和水下导航科学的发展。这项研究得到了美国国家科学基金会的资助（NSF-OCE 1459156）。

杨林林译自USA：Fish larvae find their way using external cues，Science Daily，2022-12-13

日本研发出由废弃扇贝壳制成的环保头盔

为了回收利用日本码头4×104t废弃的扇贝壳，Koushi化学工业公司和猿払村推出了“SHELLMET”。这是一款利用海洋垃圾扇贝壳制成的环保头盔。根据公告，“SHELLMET”从2022年12月14日开始众筹预售。Koushi化学工业公司将使用他们开发的生态塑料制造技术，与猿払村合作，其目标是减少塑料的使用量，通过将扇贝壳作为塑料替代品资源，进一步促进可持续发展。

据北海道渔林厅《2021财年渔业废物产生情况调查》显示，在日本国内海产品中，扇贝的出口价值最高。猿払村是日本主要的扇贝产区之一，扇贝捕捞量曾多次位列日本第一。另一方面，猿払村所在的宗谷郡每年在扇贝加工过程中产生约4×104t贝壳作为海洋垃圾。2021年，因将扇贝壳出口到国外再利用的途径被停止，地下储存扇贝和扇贝存放地对环境的影响已成为当地社区的社会问题。为了解决扇贝壳过剩的问题，针对扇贝壳的主要成分是碳酸钙这一事实，将扇贝壳作为原料重新利用，制成一种全新材料的想法被提了出来。项目团队开始开发扇贝壳作为支持村庄的重要资源，并开始回收材料。贝壳最基本的功能是用于抵御外敌，而捕捞扇贝是一项危险的活动，“SHELLMET”的最初创意是利用扇贝贝壳制作头盔以保护捕捞扇贝的渔民。近年来，北海道多次发生大地震，因暴雨、雪灾等异常天气条件造成的灾害风险不断增加，基于这一情况，该团队决定将该头盔产品推向市场，不仅让捕捞扇贝的渔民使用，还可以让村民用作防灾头盔，以保护自身安全。

Koushi化学工业公司成立于1969年，是一家历史悠久的塑料制品制造商。他们与大阪大学的HIROSHIUYAMA教授一起，开发了这种以扇贝壳为基础的新材料，其主要成分是碳酸钙以及回收塑料。在猿払村大量贝壳的支持下，团队开发了“SHELLMET”。这是一种贝壳含量约为20%～50%的新型回收材料，也是日本第一种将扇贝壳和废塑料结合在一起的材料。

杨林林译自Japan：“SHELLMET”，Japan’s first eco-friendly helmet made from discarded scallop shells，FIS，2022-01-19

科学家用浮游植物模型揭示无限可能的海洋

自1934年以来，雷德菲尔德比率，即浮游植物中碳（C）、氮（N）、磷（P）的比例为106∶16∶1，以及这些元素在地球各处的循环途径，一直是海洋学的基石。虽然C∶N∶P的比值存在差异，并已在海洋生物群落中观察到，但迄今为止还没有确定的方法来量化或预测这种变化。来自罗得岛大学的一项新研究可能有助于填补这方面研究和尝试的空白。研究结果发表在《自然地球科学》（Nature Geoscience）杂志上，由罗德岛大学海洋学助理教授KEISUKE INOMURA与华盛顿大学、麻省理工学院和普林斯顿大学的团队共同完成，结果可能对气候研究产生有意义的影响。

浮游植物对世界各地的水生生态系统至关重要，为几乎所有海洋生物提供食物；他们还进行光合作用，吸收阳光、水和二氧化碳，释放氧气和碳。除了生产大气中一半的氧气外，浮游植物还会影响海洋深处的碳输出和储存，这反过来又会影响大气中二氧化碳的组成。碳输出在很大程度上受到C∶N∶P的比值的影响，因为该比值表明了可利用养分（即氮和磷）产生的碳量。在研究C∶N∶P的比值时发现，虽然C∶N保持相对稳定，但N∶P或C∶P的比值会随着纬度的不同而显著变化。该比值在亚热带地区较高，而在北极或南大洋等高纬度地区较低，原因尚不清楚。为了回答这个问题，研究小组将浮游植物的大分子模型纳入了全球环流和生物地球化学模型中，本质上是将浮游植物内部的分子组成纳入了一个计算模型，该计算模型还考虑了海洋环流和营养循环。

INOMURA表示，研究分析了小型和大型浮游植物的现有数据，观察他们的组成——蛋白质、碳水化合物、脂质、DNA、RNA等，以及这些大分子之间的关系，他们如何吸收光和营养，并利用他们来复制或生长。参与反应或形成化合物的物质数量之间的关系被称为化学计量。通过在新模型中确定他们在浮游植物中存在的数量，并将其纳入海洋框架，就能够预测或模拟分析C∶N∶P的比例在整个海洋中如何变化，以及为什么会变化。研究结果表明，C∶N比例的变化相对较小，主要是由所有浮游植物共同的生理调节策略驱动的；但N∶P比例的变化较大，主要是受到浮游生物大小的影响。新模型基于经验数据增加了之前没有的细节，主要是关于大个体浮游植物的分布，以及它如何适应不断变化的环境条件。该模型可用于预测和解释海洋浮游植物中大个体浮游植物的分布，为预测生物和生态对气候变化的响应提供了框架。

INOMURA认为，回答一个重大的研究问题是一种学术乐趣。当然，基于经验数据的模型会变得更有趣，也更有用。研究所做的是在模型中加入这些细节水平，为海洋中所有地方（包括研究人员无法到达的地方）的元素比例提供基于现实生活的预测，以帮助研究人员连接起这些点。相信这项工作可能会引领下一代气候模型的建立。在大分子模式中发现的更多细节有助于预测海洋C∶N∶P的比值的未来变化，以及这些变化对大气中二氧化碳组成和温度的影响。关于气候变化，仍有很多未解之谜。目前气候模型中的生物学部分是一个存在不确定性的领域。INOMURA希望这个模型有助于更好地确定这一部分。

杨林林译自USA：Phytoplankton Model：Oceans of possibilities，Science Daily，2022-01-05

隐藏的热浪威胁珊瑚礁

2019年4—5月，南太平洋中部法属波利尼西亚茉莉雅岛附近的珊瑚礁遭受了严重而持久的热白化。尽管当年没有发生厄尔尼诺现象，但这场灾难还是发生了，这引起了全世界海洋科学家的兴趣。

由香港科技大学海洋科学系ALEX WYATT教授带领的一个国际研究小组调查了这一出乎意料的珊瑚白化事件。这一意外事件与反气旋涡的通道有关，反气旋涡抬高了海平面，并将热水集中在珊瑚礁上，这导致了水下海洋热浪，而这种热浪在海表面上基本是看不到的。研究结果最近发表在 《自然通讯》 （Nature Communications）杂志上。

大多数关于珊瑚白化模式的研究都依赖于海表面水温的测量，这无法全面反映海洋变暖对海洋生态系统（包括热带珊瑚礁）的威胁。这些用卫星在广阔地区进行的表面测量是有价值的，但无法探测到影响生活在海洋几米以下甚至更深处水域群落的环境温度。WYATT和同事分析了15年间（2005—2019年）在茉莉雅岛收集的数据，罕见地综合利用了遥感海面温度、高分辨率的长期原位温度和海平面异常数据，结果表明，在公海海域中，反气旋涡经过该岛时，海平面升高，内波被推入更深的水域。内波沿着海洋温暖的表层和下面较冷的水层之间的界面传播。在WYATT之前领导的一项研究中，内波已被证明能频繁地使珊瑚礁栖息地变冷。目前的研究表明，由于反气旋，内波冷却在2019年初以及早期的一些热浪期间停滞。这导致珊瑚礁意外升温，进而导致大规模珊瑚白化和随后的死亡。不幸的是，从当地珊瑚礁生物多样性角度而言，2019年发生的珊瑚大量死亡抵消了此前十年间茉莉雅岛周围珊瑚群落的恢复。

与2019年的热浪相比，一个值得注意的观察结果是，2016年茉莉雅岛的珊瑚礁并没有出现明显的白化死亡，尽管超级厄尔尼诺现象带来了温暖的环境，并摧毁了世界各地的许多浅层珊瑚礁。这项新研究证明了在珊瑚礁所处深度范围内收集温度数据的重要性，因为如果只关注海表条件，就会降低预测珊瑚白化的准确性。海洋表面温度数据预测了2016年和2019年茉莉雅岛珊瑚都将出现中度白化。然而，直接观测显示2016年只有生态上微不足道的白化现象，热浪持续时间短，而且仅限于浅层。如果研究人员只能获得海洋表面温度数据，2019年严重而持久的海洋热浪就会被忽视，而由此导致的灾难性珊瑚白化可能被错误地归咎于热浪以外的原因。WYATT表示，目前的研究强调了考虑与受威胁的生态系统对应深度环境动态的必要性，包括由于水下海洋天气事件而引起的环境动态。这种分析依赖于海洋各个深度长期测量的现场数据，但这种数据通常是缺乏的。研究为在海洋动力和气候变化的背景下评估沿海生态系统的未来提供了一个可能的有价值的机制。

这一由香港科技大学主导的研究小组，还有来自于加州大学圣地亚哥分校Scripps海洋研究所、加州大学圣巴巴拉分校、加州州立大学北桥分校及佛罗里达州立大学的科学家。这项研究的数据是通过在茉莉雅岛珊瑚礁长期生态研究（Moorea Coral Reef Long-Term Ecological Research，LTER）站点进行的长期现场物理和生态观测得出的。在岛屿和沿海海洋群落的所有深度范围内同时进行物理条件和生物动态的长期监测，为未来保护海洋中脆弱生物资源的研究提供了一种模式。杨林林译自HKG：Fathoming the hidden heatwaves that threaten coral reefs，Science Daily，2022-01-06

虎鲸体内发现有毒厕纸成分和长效化学物质

科学家在不列颠哥伦比亚省的虎鲸，包括濒临灭绝的南方虎鲸身体中发现了一种用于生产厕纸的化学物质和“永久化学物质”。

根据最近的一项研究，加拿大英属哥伦比亚大学海洋与渔业研究所（Institute for the Oceans and Fisheries，IOF）、不列颠哥伦比亚省农业和食品部以及加拿大渔业和海洋科学家分析了2006—2018年滞留在不列颠哥伦比亚省海岸的6头南方虎鲸和6头过客虎鲸的组织样本。他们发现，化学污染物在虎鲸体内普遍存在，而厕纸中经常发现的一种化学物质是样本中最普遍出现的，占已确定污染物总量的46%。这种化合物被称为4-壬基酚或4NP，在加拿大被列为有毒物质，可以与神经系统相互作用，影响认知功能。研究的参与者，IOF海洋污染研究部门的JUAN JOSÉALAVA博士表示，这项研究敲响了警钟。南方虎鲸是人类迫不及待地要保护的濒危物种，污染物可能是导致他们数量下降的原因。4NP常用于纸浆和纸张加工，以及肥皂、洗涤剂和纺织品加工。它会通过污水处理厂和工业废水排入海洋，被较小的生物摄入，并沿着食物链向上移动，到达虎鲸等顶级捕食者。它被称为“新兴关注污染物”（contaminant of emerging concern，CEC），是指在环境中发现的没有得到充分研究且没有监管的污染物。研究的主要完成人KIAH LEE表示，人们对4NP的致病率和健康影响知之甚少，只在少数海洋哺乳动物中进行了研究。这项研究是第一次在虎鲸身上发现4NP。IOF兼职教授，不列颠哥伦比亚省农业和食品部的兽医病理学家STEPHEN RAVERTY博士表示，这项调查是一个综合考虑人、动物和环境的例子，将虎鲸作为案例研究，可以更好地了解各种化合物对动物和生态系统健康的潜在影响。

研究人员发现的污染物中有一半以上属于“永久化学物质”，因为他们在环境中会存在很长时间。他们被广泛应用于食品包装材料、防污防水织物、炊具、灭火器等，许多被列为新的持久性有机污染物（persistent organic pollutants，POPs）。这是通过人类活动释放到环境中的有毒物质，对人类和动物的健康可产生不利影响。许多CEC在加拿大是被禁止的。研究人员发现，这组污染物中最常见的是7∶3-氟调聚羧酸，简称7∶3 FTCA。目前对7∶3 FTCA的生产和使用没有限制，但它的一种潜在化学母核结构被欧洲化学品管理局依据国际协议《斯德哥尔摩持久性有机污染物公约》列入新的POPs清单。ALAVA表示，这种化合物以前在不列颠哥伦比亚省没有发现过，但在顶级捕食者虎鲸身上发现了。这意味着污染物正在通过食物链传递。

研究人员也首次在一对南方虎鲸中观察到了污染物可以从母体转移到胚胎。他们发现，所有可确定的污染物都可以转移到子宫内，95%的4NP从母体转移到胚胎。政府可以通过停止生产令人担忧的化学品（包括4NP和新出现的7∶3 FTCA）来帮助保护南方虎鲸和其他海洋生物，并发现和解决不列颠哥伦比亚省和加拿大的潜在海洋污染源。ALAVA表示，受影响的不仅仅是虎鲸，人类是哺乳动物，也吃太平洋鲑鱼，所以需要考虑这些污染物如何影响人类健康以及供人类消费的其他海产品。本研究得到加拿大渔业部、英属哥伦比亚大学本科生研究基金和日本基金会资助。

杨林林译自Canada：Toxic toilet paper and longlasting chemicals found in endangered killerwhales，Science Daily，2022-01-12

水深是鱼类生物多样性的引擎

鱼类是动物王国中生物多样性最丰富的脊椎动物。鱼类给生物进化学家带来了一个难题：其物种最丰富的地方是热带水域，但能最快产生新物种的鱼类却栖息在高纬度的寒冷地区。耶鲁大学的一项新研究有助于解释这一悖论。研究人员发现，温带和极地生态系统中的鱼类在浅水和深水之间来回迁徙的能力引发了物种多样化。他们的研究结果发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上，研究表明气候变化使高纬度海洋变暖，这将阻碍鱼类物种的进化。

在如今的海洋中，鱼类进化对鱼类多样性的贡献最大，特别是利用水柱（water column）和海洋深度来实现多样化。该研究的主要作者SARAH T.FRIEDMAN表示，进入深海的鱼类几乎都生活在高纬度地区，在那里更容易沿着水柱移动。由于气候变化，这些地区正在经历着急剧变暖，这使得鱼类更难改变深度，这有可能破坏新物种形成。FRIEDMAN现在是美国国家海洋和大气管理局的鱼类生物学家，他与耶鲁大学艺术与科学学院生态和进化学助理教授及耶鲁大学皮博迪博物馆脊椎动物学助理馆长MARTHA MUÑOZ共同完成了这项研究。在研究中，研究人员分析了全球4 067种鱼类的现有数据，其中包括物种的地理范围和物种形成率信息。在某种程度上，他们的分析模拟了鱼类谱系在海洋深处转换的频率。通过绘制预期深度转变的分布，研究人员可以比较特定谱系中观察到的转变数量。他们发现，物种丰富的高纬度谱系——鳗鱼、平鲉、比目鱼、银鱼和狮子鱼，比预期的更频繁地在水柱上下迁移。与此同时，高度多样化的热带谱系，如虾虎鱼和隆头鱼，改变深度的频率低于预期。研究人员表示，对于拥有共同祖先的进化谱系，那些可以沿着深度梯度自由分散的鱼类更有可能利用不同深度的新资源或生态位，并与群体中的其他成员隔离开来，这可能导致不断的局部适应和新物种的进化。

FRIEDMAN和MUÑOZ认为，许多变量会影响鱼类在不同深度之间移动的能力，包括水温、压力和光线穿透性。温度在高纬度鱼类进化分支沿水柱迁移能力中起着重要作用。生活在寒冷水域的鱼类分支更容易进入海水深处，那里的水温急剧下降。相比之下，生活在温暖浅水中的热带鱼类在过渡到深海时面临着陡峭的热障。热带水域现有的高生物多样性可能是由于过去温暖地区是物种繁殖温床的残余，但随着时间的推移，大多数多样化开始发生在靠近地球两极的地方。但高纬度地区的生物多样性引擎很容易受到气候变化的影响。MUÑOZ解释说，由于高纬度地区的水分布比热带地区更加均匀，因此，生活在高纬度地区的鱼类在生理上对这些环境进行了微调。对他们来说，1℃的温度变化在生理上是一个挑战。随着海洋变暖，生物可能会面临更大的障碍，难以在深海中扩散。随着时间的推移，这种生物多样化的变化将放缓。

杨林林译自USA：Biodiversity engine for fishes：

Shifting water depth，Science Daily，2022-02-13

幼虾利用反射光线的物质来伪装眼睛

来自以色列本-古里安大学、剑桥大学、大学间海洋科学研究所和印度理工学院坎普尔分校的一组研究人员提出，透明的对虾幼体（以及许多其他海洋生物）可以用一种反射光线的物质来反射周围水域的颜色，以伪装他们的黑色眼睛。该小组在《科学》（Science）杂志上发表了一篇论文，描述了他们对多种甲壳类幼体的眼睛反射器的近距离分析。纽约联合学院的KATE FELLER和MEGAN PORTER在同一期刊上发表了一篇评论文章，概述了该团队的工作。

许多生活在海里的虾类幼体几乎是完全透明的，这使得捕食者很难发现并吃掉他们。然而，其眼睛不可能是透明的，因为含有黑色素。在这项新的研究中，海洋科学家们发现，生物已经进化出了一种解决这个问题的方法——眼睛反射器。眼睛反射器，顾名思义，就是在光线进入眼睛之前反射一部分光线。他们不需要反射所有的光谱，只需要反射存在于周围环境中的颜色。因此，如果一只幼虾生活在绿色的水中，反射出的绿色阴影应该足以隐藏它的眼睛，不让周围的捕食者发现。在这项新研究中，研究人员仔细观察了淡水罗氏沼虾的眼睛反射器。为了了解它的组成，研究小组使用扫描电子显微镜和其他光学设备在细胞水平上观察反射器。他们发现反射器大部分由高反射细胞组成，这些细胞含有晶体异黄蝶呤纳米球形式的光子玻璃体。研究小组指出，这种排列使反射器在某种程度上可调控。生活在蓝色水中的幼体与生活在绿色水中的幼体，他们眼睛上的晶体排列略有不同。

杨林林译自Worldwide：Prawn larvae found to hide their dark eyeswith a light-manipulatingmaterial，FIS，2022-02-22

2022年公海卫星宽带数据传输速度提高了22%

根据第二观测站对海洋渔业部门使用西班牙技术公司Satlink开发的新技术的观察结果，2022年公海卫星宽带数据传输速度比2021年提高了22%。根据这项分析，2022年人工智能（artificial intelligence，AI）在知情决策领域的应用得到了巩固，如根据海洋和气象数据实时优化航线或选择最佳捕捞区域，这将减少高达8%的燃料消耗，并减少类似比例的二氧化碳排放。

根据观测数据，基于新技术对三大洋（大西洋、太平洋和印度洋）公海上约30艘船只的影响，2022年卫星通信宽带在渔业和商业领域已在终端用户和企业用户（数字船队管理）之间得到巩固。分析指出，22%的增速导致了在海上表现出与陆地上相同的消费模式——语音通话减少，而数据使用（社交网络、消息服务、通信和休闲应用程序等）增长。因此，2022年语音通话分钟数略有下降，具体约为3%（2022年为443 973 min，而2021年为457 233 min）；而数据使用量增加，2022年使用了38 695 GB，较2021年的37 473 GB增加3.26%。该研究还指出，在圣诞节庆祝活动的推动下，2022年最后一个季度是语音服务消费最高的季度。然而，尽管12月仍然是语音消耗最高的月份之一（43 361 min），但仍同比下降了5.1%，而数据使用增长了6.6%。

这种更可靠的连接性和娱乐内容的获取对船员福祉的提高产生了积极影响，这是Satlink的主要目标之一。该公司2年前启动了“互联船舶”项目，为海上渔业的数字化设定了流程。除了上述提到的船员福利外，该项目还优化了船舶的运营效率和安全性。因此，除了为船员提供技术工具，以适应日益苛刻的环境与管理等法规外，数字化还可以对船舶进行远程监控和支持、预防性维护和登录信息系统以及提供海洋气象预报等。

杨林林译自Spain：The speed of data transmission through satellite broadband on the high seas increased by 22% in 2022，FIS，2022-02-22

海樽在抑制全球变暖方面发挥着巨大作用

人类每年向大气中排放数十亿吨二氧化碳，加剧全球变暖。一项新的研究表明，人类的一个“远亲”在抑制这种温室气体的影响方面发挥着巨大作用，它将大量的碳从海洋表面泵到深海。

这项研究由威廉玛丽弗吉尼亚海洋科学研究所的DEBORAH STEINBERG博士领导，研究结果发表在最新一期的《全球生物地球化学循环》（Global Biogeochemical Cycles）杂志上。该研究是海洋遥感输出过程（EXPORTS）的一部分，这是一个由美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）资助的为期4年的多机构野外项目。共同作者来自缅因州、百慕大群岛、加利福尼亚、纽芬兰、不列颠哥伦比亚省和阿拉斯加的海洋研究所。EXPORTS的目标是结合船上和卫星观测，更准确地量化“生物泵”对全球的影响。这是一套将碳和其他有机物质从阳光照射的表层水域运输到深海的生物过程，有效地从海洋表层和大气中去除二氧化碳。浮游植物在光合作用时将二氧化碳中的碳吸收到他们的组织中，然后将碳汇入到深海，被称为浮游动物的微小漂浮动物通过摄食浮游植物在这个生物泵中发挥关键作用。

2018年，在对东北太平洋进行为期1个月的EXPORTS调查期间，STEINBERG和同事们偶然发现了生物泵中一种研究不足的生物的大量繁殖：一种被称为纽鳃樽（Salpaaspera）的凝胶状浮游动物。像其他海樽一样，这些类似“果冻”的生命始于脊索——这种结构在人类和其他脊椎动物中发展成为脊髓——成年后像透明的小鱼一样在世界海洋中漂流，过滤漂浮在水中的微小植物。有3个特征引起了研究小组对海樽的兴趣：一是这些生物可以无性繁殖，在适当的条件下可以迅速克隆出大量后代；其次，与大多数其他浮游动物相比，其体型更大，过滤的水更多，因此，产生更大、更重的粪便颗粒；第三，他们每天在水中上下迁移，在夜晚的掩护下上升，以浮游植物为食，在阳光明媚的时候下沉到黑暗的深海，以躲避捕食者，包括海龟、海鸟和鱼类。综上所述，这些特征使研究人员怀疑海樽可能在生物泵中发挥着重要作用。因为这些相对庞大的浮游动物的大量繁殖可以通过快速下沉的粪便颗粒有效地将碳汇入到深海；垂直迁移使这些颗粒更容易进入深海；此外，还包括在爆发期无数海樽的尸体下沉（海樽个体只能活几个星期）。

STEINBERG表示，海樽短暂的生命周期和不均匀的分布长期以来一直是研究他们在碳汇和深海食物网中作用的挑战。海樽遵循一个“盛衰”的生命周期。他们的种群在空间和时间上经常不一致。这使得很难观察或模拟他们对深海碳汇的贡献。2018年，在EXPORTS太平洋调查期间，STEINBERG和同事们通过部署各种海洋观测工具克服了这些挑战，包括使用传统的浮游生物网和沉积物采集器到水下视频录像机和声纳计算机模型。此外，通过使用2艘科考船“Roger Revelle号”“Sally Ride号”，科学家们不仅能观察到海樽爆发的情况，还能观察到周围水域的情况，为他们的研究提供了更广泛的地理背景。史无前例的实地考察的结果是显而易见的。海樽的高生物量，再加上他们独特的生态和生理特征，导致他们在生物泵中发挥了巨大的作用。准确地说，观察到的海樽爆发覆盖了约11 000 km2，大约是康涅狄格州的大小。船上的实验显示，在海樽水华下方100 m处，平均每平方米海樽能固定9 mg的碳，每天输入到深海的碳量约为100 t。相比之下，一辆普通轿车每年碳排放量4.6 t。比较这些数值可以发现，在海樽爆发期，每天从气候系统中去除的碳相当于减少7 500辆汽车。使用该团队测量的海樽固碳的最高速率（34 mg·d-1）调整这些值，碳抵消可以增加到超过2.8万辆汽车。

展望未来，该团队呼吁人们更多地关注海樽在全球碳汇中发挥的关键作用。STEINBERG表示，像该团队观察到的这样的富集经常被忽视，海樽对生物泵的贡献很少被量化，即使在世界上研究最充分的一些海洋中也是如此。将海樽动态纳入最新的碳循环模型阐明了海樽介导的碳汇潜力。在这个全球模型中，海樽和其他被囊动物每年向深海输出7×108t的碳，相当于1.5亿多辆汽车的排放量。更多地使用新技术，比如在自动浮标上添加视频成像系统，将有助于检测这些富集。研究是为了更好地检测和量化这些过程，使用新的技术和采样方案，将使他们能够包含在生物碳泵的测量和模型中。

杨林林译自USA：Study reveals salps play outsize role in damping global warming，Science Daily，2022-02-05