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深海普查

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基本信息

第四次国际海洋生物普查于2009年11月11日完成。科学家最近一年发现了大约1000种新的海洋动植物,其中包括栖息地最深的生物——日本琉球海沟水下7224米的深海栉水母。在大西洋比斯开湾,科学家发现了约20厘米长特大号牡蛎的壳。在美国路易斯安那州海岸附近,还有一种长约38厘米的未知软体动物。他们发现了许多奇特的物种,如新西兰海岸附近的一个海蛇尾世界,章鱼向新环境进军的“南极高速公路”,以及潜伏于墨西哥湾海底的微型甲壳类动物。

海洋生物普查”项目2010年结束,共有82个国家的2000多名科学家参与。已记录的海洋物种达12万,预计会有25万。 [1]

深海普查深海普查发现新物种


 

背景

海洋生物海洋生物

海洋蕴藏着丰富的生物资源,为人类提供源源不断的、具有高营养价值的食物原料。但是随着科技的发展,人类对海洋的开发与利用不断加深,影响了海洋原有的生态系统,可能给海洋生物多样性带来潜在危胁。因此,人类有必要加强海洋生物多样性的研究。

用于取样研究海洋生物的新技术极大丰富,加之社会上对于探索地球上未知领域的广泛兴趣以及对地球资源更加合理化使用的实际需要,推动这一普查发展。

海洋生物普查致力于履行联合国生物多样性框架协议(the United Nations Framework Convention)中签署国对生物资源进行信息收集的义务,将在人类尚未涉足的领域收集大量物种分布信息。

目的

开展这项国际海洋物种普查项目的初衷,来自于1995年美国国家科学院的一份研究报告,当时科研人员在报告中指出,全球人口的不断增长将有可能对海洋界生物物种多样性造成无法逆转的破坏。

为进一步了解其中海洋生物物种发展情况,世界各国海洋研究工作者着手组织开展了这项有史以来规模最大、历时最长、范围最广的全球海洋生物种类普查工作。

科学家们认为,人类对神秘海洋世界的探索远远不够,他们希望借助这一计划,发现更多的海洋中前所未知的生物种群。计划旨在对整个地球的海洋生物进行调查,共同回答“海洋生命的过去、现在和未来”这一科学问题。从种群物种基因三个层次,建立海洋生物多样性的研究体系,逐步实现可持续发展渔业的目标。

通俗地说,这项普查计划为以下三个问题所引导:海洋中过去曾经有什么生物生存?现在有什么生物正在游弋?未来又会有什么生物出现?

特点

国际海洋生物普查计划是迄今为止同类计划中规模最大、考察面积最广、花费最多的国际合作项目。该计划是从2000年开始进行的,实施期为10年,一直持续到2010年。本计划的特点是研究范围广泛,包括种群、物种和基因三个层次,建立海洋生物多样性的研究体系。

国际海洋生物普查计划是为了评估及解释海洋生物的多样性,分布及其丰富程度。大约有70多个国家的数百名科学家参与了这项普查计划。据初步估算,整个项目全部完成所需花销将超过10亿美元,其中绝大部分资金将由项目参与国的政府资助。

计划记录全球海洋生物种类、数量及分布,研究人员可以通过图像了解某些海洋生物过去、现在的栖息地,并预计未来它们可能出现的地方。已有超过70个国家、300多名科学家参与。

机构

海洋生物普查计划接受国际科学指导委员会指导。科学指导委员会由跨学科国际知名科学家组成。委员会每年举行三次会议,以指导海洋生物普查计划的科学策略。

中国科学院海洋研究所孙松研究员任首届CoML中国委员会主席。

任务

海洋生物海洋生物

海洋生物普查计划的任务是评估及解释海洋生物的多样性、分布及其丰富程度。“海洋生物种群历史研究”项目将复原整理及分析过去500至1000年间的历史数据,以研究过去的海洋生物群落。为了研究现存的大量海洋生物,海洋生物普查计划正在进行实地勘测,并与海洋研究科学委员会(Scientific Committee on Oceanic Research,简称SCOR)下属的观测海洋生物新技术工作组合作,将最新科技推广运用到实地勘测领域。从海洋生物种群历史研究及实地勘测得到的数据将被用于“海洋生物种群预测研究”,对将来的生态系统进行模拟,以决定如何最好的为后代保持和维护海洋环境。

海洋生物普查计划科学家的工作是:

为海洋生物多样性搜集空前数量的“第一”;

为了发现而促进技术;

组织关于海洋生物的知识并让人们能够获取它们;

测量人类活动对海洋生物的影响;

为基于科学的政策提供基础;

内容

国际海洋生物普查计划包括以下内容:

海洋生物种群历史研究(History of Marine Animal Populations,简称HMAP)

海洋生物种群预测研究(Future of Marine Animal Populations,简称FMAP)

海洋生物地理信息系统(Ocean Biogeographic Information System,简称OBIS)。

海洋生物种群历史研究

海洋生物种群历史研究项目将复原整理及分析过去500年至1000年间的历史数据,以研究过去的海洋生物群落

实地勘测

为了研究现存的大量海洋生物,海洋生物普查计划正在进行实地勘测,并与海洋研究科学委员会下属的观测海洋生物新技术工作组合作,将最新科技推广运用到实地勘测领域。

海洋生物种群预测研究

从海洋生物种群历史研究及实地勘测得到的数据将被用于“海洋生物种群预测研究”,对将来的生态系统进行模拟,以决定如何最好地为后代保持和维护海洋环境。

海洋生物地理信息系统

海洋生物海洋生物

为了整理及维护由海洋生物普查所产生的大量数据,将建立“海洋生物地理信息系统”。这是一个用于考查生物多样性、分布及数量,跨越时间和空间变化的海洋生物和环境数据库。这一系统将成为科学工作者保存和分析由海洋生物普查计划产生的大量数据的有力工具。整个海洋学界将能够在互联网上免费查阅所有信息。

代表性计划

北冰洋生物多样性(Arctic Ocean Diversity,ArcOD)

深海化学合成生态系统生物地理学(Biogeography of Deep-Water Chemosynthetic Ecosystems, ChEss)

深海生物多样性普查(Census of Diversity of Abysmal Marine Life,CeDAMaR)

缅因海湾计划(Gulf of Maine Program,GoMA)

中大西洋脊背生态系统项目(Mid-Atlantic Ridge Ecosystems Project,MAR-ECO)

海岸地区自然地理(Nature Geography in Shore Areas,NaGISA)

太平洋板块跟踪计划(Pacific Ocean Shelf Tracking Program,POST)

太平洋浮游生物标记(Tagging of Pacific Pelagics,TOPP)

国际海洋微生物普查(International Census of Marine Microbes,ICoMM)

海洋浮游生物普查(Census of Marine Zooplankton,CMarZ)

南极海洋生物(Antarctic Marine Life,CAML)

海山海洋生物普查(Census of Marine Life on Seamounts,CenSeam)

发现

海洋生物海洋生物

公众可以查到2.5万种海洋生物的信息。科学家们估计,未知的海洋生物最少还有约210万种。已经有来自70多个国家的研究人员加入到这个项目中。本项目还与海洋生物多样性领域的国际组织加强合作,筹集研究资金。中大西洋脊背生态系统项目已经从大西洋海底山脉收集到了8万种标本。其他子项目也进展顺利,如缅因海湾计划研究发现,缅因海已测到的生物总数达3317种,比先前预期的数量多50%,而且项目还在进行中,还有未发现生物。到2007年,本计划建立的海洋生物地理信息系统将拥有1000万个记录,包括目前所知的所有海洋生物。计划组织者认为,即使是到了计划截止日期2010年,也不能完全清点出这210万种海洋生物。2005年与2007年是COML的重要转折点,2010年结束后,COML将减小已知海洋生物数量与实际数量的差距,之后,将公布全球海洋观察系统发展的生物传感方法,以及海量信息,使世界更好地管理海洋生物,使公众更了解海洋生物。

在整个项目进行的过程中,发现全新物种的速度并没有减慢的迹象,即使在欧洲,这些以前曾经被勘查过无数次的海域地区里,情况也是一样。海洋物种普查项目首席科学家,来自加拿大的海洋生物学家罗纳德·奥多尔发现:从2000年开始,平均每个星期有3个新物种被发现。正在快速进行的海洋物种新发现目前看来没有止境。

进展

第一次国际海洋生物普查计划的进展报告的重点包括:

全世界许多深海章鱼的祖先在南极

肩负“评估和解释海洋中的海洋生物的多样性、分布和丰富程度——过去、现在和未来”的使命,南极海洋生物普查的科学家报告了首个分子证据,证明全世界很大一部分深海章鱼是从如今仍然生活在南大洋的共同祖先物种进化而来的。

在3000万年前,南极洲变冷,出现了一个巨大的冰原,大自然创造出了一个“热盐高速公路”,这是一股向北流动的美味的冷水,盐和氧含量很高。这时候章鱼开始向新的海盆移民。章鱼在新的栖息地环境下被隔离开,进化出了许多不同的物种;例如,一些章鱼失去了它们的防御用的墨囊——这在永久黑暗的深海中没有用处。

对深海动物群的全球分布和多样性的这些发现将发表在11月11日的《遗传分类学》(Cladistics)杂志上,这些成果是由国际极地年考察普查过程中的密集取样促成的。

新的生物分布和极限生物

科学家在太平洋发现了一个“白鲨咖啡馆”和一个“鲟鱼运动场”,还探索了大西洋中部的一个“新大陆”、海洋峡谷、地球最深处的炎热的海底火山以及全世界最冷、盐度最高的海水中的生命。

新的生命形式

深海探索者发现了新的生命形式,包括巨型细菌、巨大海星、令人惊奇的端足类动物和一个庞大的软体动物,还在许多新的地点发现了类似的物种。专家还估计,除了科学已知的1.6万种海洋鱼类物种,还有另外4000种尚待发现,其中许多生活在热带。

金枪鱼丰富程度

科学家发现了一个由虫子组成的海底地毯和一个蛇尾海星城,通过彻查渔业报告、捕鱼杂志和其他记录从而弄清了20世纪初金枪鱼的丰富程度。

增加新物种信息

海洋生物地理信息系统也已经增长到容纳了12万物种的信息。而一个快速增长的海洋物种DNA条码参考库近来已经帮助发现了纽约市和其他地方对寿司的不准确标注。

新增普查计划的国家和地区

此外,自从2006年以来,让普查计划的大部分工作加速的国家和地区网络从10个增长到了12个。它们和普查计划的野外项目为海洋研究确立了开创先例的伦理标准。

成果

海洋生物海洋生物

经过4年的艰苦努力,“国际海洋生物普查计划”(Census of Marine Life,CoML)终于取得了令人心动的初步成果。2004年11月22日公布的一份研究报告显示,这项宏大的普查项目已经发现了近300种海洋新物种。自国际海洋生物普查计划正式展开以来,虽然项目历时近10年,堪称有史以来考察面积最广的一项科研普查工作,但在整个项目进行的过程中,发现全新物种的速度并没有减慢的迹象,即使在欧洲这些以前曾经被勘查过无数次的海域地区里情况也是一样。

2003年普查小组登记了13万种生物,而2004年增加到38万种。2004年科学家们第二次公布普查结果,国际海洋生物普查计划中新增加了大约106种海洋鱼物种,使已知海洋鱼种增加到了15,482种。已被发现的物种中,95%生活在海洋表层,不到0.1%生活在海洋下半部分水域。据科学家推算,在水下2000米发现新物种的可能性是表层50米的50倍。

规划

国际海洋生物普查计划将于2010年发布首次普查的结果。这将是科学的一个里程碑。在经过了全球数千名科学家10年新的全球研究和信息汇编之后,它将把人们对海洋知道什么、不知道什么以及可能永远也不知道的东西加以综合——这是一个历史性的科学成就。”

奉献与合作正在让这个迄今最大最复杂的海洋生物学项目按计划进行并接近其目标。当该项目开始时,许多观察家认为这样的进展似乎是不可能的。

2010年,首次全球普查结果将阐述以下内容:

海洋动物的分布及其变化范围;
多样性,也就是海洋物种总数量(已知的和未知的);
主要物种群的丰富程度以及它们如何随时间推移而变化;

海洋生物分布

已知海洋物种的分布图;
主要顶级海洋物种的主要全球交通图;
物种丰富性的全球地图,显示了海洋生物多样性的热区和范围;

海洋生物多样性

关于已命名的海洋生物的完整清单,物种数量可能在23万到25万之间,还有对尚未发现的物种的最新估计;
为大多数已命名物种建立网页;这些网页是与生命百科全书合作编纂的;
许多物种的DNA标记(“条码”);

海洋生物丰富程度

食物链中各个层次以及经选择的物种的生物质的新估计;
小型动物对大型动物的相对频率变化的估计;
对已经失去或可能即将失去的丰富程度的估计;

意义

海洋生物海洋生物

对海洋生物进行普查的原动力在于这一调查无庸置疑可以带来惊人的发现。海洋生物的普查工作完成后,占全球面积达70%的海洋中的鱼类种类将达到2万种,海洋动植物种类将达到198万种之多。

海洋生物普查有助于人类理解海洋中所发生的变化及其对人类生活的影响,以及对已被开发资源进行更加合理的利用,这一普查有助于搞清海洋生物的已知、未知和不可知。

在陆地生物资源不断减少的今天,加大海洋生物资源研究对我们具有很大的现实意义:指导我们如何更好地利用海洋资源,制定环境友好的海洋开发政策,开发环保型技术,可持续利用海洋资源,最终为人类可持续发展作出重要贡献。

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