25年后,科学家们在澳大利亚海岸深峡谷中发现了巨型鱿鱼的遗传踪迹

Lula, molusco marinhoLula, molusco marinho

Lula, molusco marinho - Rui Palma / Shutterstock.com

研究人员在西澳大利亚海域发现了巨型乌贼的遗传物质。这是二十多年来的首次发现。此次检测是通过分析在宁加洛海岸附近两个深水下峡谷收集的水样进行的。该记录标志着东印度洋该物种最北端的记录。此次鉴定结束了该地区长达 25 年的无具体动物证据的空白。

这项科学调查使用环境 DNA 方法来绘制当地的生物多样性图。该技术捕获水体中生物释放的遗传片段。该研究由科廷大学领导,其结果发表在专业期刊《Environmental DNA》上。这些数据揭示了有关澳大利亚深海生态系统的前所未有的信息。由于后勤极其困难,专家认为该地区是地球上探索最少的地区之一。

探险队绘制了澳大利亚海岸附近海沟的地图

数据收集是在施密特海洋研究所运营的 Falkor 号研究船上进行的。科学家们已经在深度超过 4500 米的海洋区域采集了 1000 多个水样。研究区距珀斯市约1,200公里。设备下降到开普岭和克洛茨峡谷。该作业需要尖端技术来承受过程中海底的极端压力。

研究人员发现,海洋生物的分布根据深度的不同而有很大差异。分析表明,地理位置接近的峡谷蕴藏着彼此完全不同的生物群落。超过四公里水域的生物体垂直分层代表了对海洋生态学理解的突破。在这次探险之前,科学家们还没有为这些水下地质构造建立基线。由于缺乏先前的数据,限制了对这些孤立栖息地如何运作的了解。

基因筛查技术取代侵入性方法

环境 DNA 的应用改变了生物学家研究海洋的方式。每只海洋动物在移动时都会留下由鳞片、粘液或体液组成的遗传物质痕迹。研究人员从水样中提取这些分子特征,并将其与全球遗传数据库进行比较。该过程可以准确识别物种,而无需直接捕获或观察动物。该方法消除了传统拖网对生物体造成的压力。

实验室处理的单个水样可以同时揭示数百种物种的存在。该方法的效率克服了水下摄像机的局限性。光学设备取决于照明和动物在记录的确切时刻通过视野的情况。该技术使得在无法使用传统工具的深海区域进行大规模研究成为可能。遗传协议提供了收集时存在的生物群落的详细和全面的描述。

头足类动物的极端尺寸让专家们感到惊讶

这种巨型乌贼在科学上被归类为Architeuthis dux,具有不同寻常的解剖结构比例。动物身体的总长度超过了传统校车的尺寸。在理想的发育条件下,成年个体的体重可达275公斤。这种生物的眼睛有一个大披萨那么大。它们构成了地球上所有生物中已知的最大的视觉器官。适应的眼睛结构可以捕捉海洋黑暗深处的残余光线。

迄今为止,有关该物种在西澳大利亚存在的历史记录仍然很少。科学档案只记录了该州沿海地区此前两次对该动物的确认。由于 25 年来没有进行任何检测,人们对该地点巨型乌贼种群的持久性产生了不确定性。目前的基因证实证明水下峡谷仍然是这些大型深海掠食者的栖息地。

调查发现深水中有数百种物种

除了巨型鱿鱼之外,基因研究还对居住在澳大利亚峡谷黑暗中的 226 种不同物种进行了分类。鉴定出的生物体属于 11 个大的不同分类群。数十种这些动物从未在该国西海岸附近出现过。研究小组发现 DNA 特征与当前科学目录中的任何现有记录都不匹配。这一发现表明存在着现代科学仍未知的巨大生物多样性。

基因图谱揭示了大型捕食者和适应极端条件的鱼类共存。海洋峡谷水样检测到的主要物种包括:

  • 睡鲨是一种行动缓慢的掠食者,栖息在寒冷的水域。
  • 无脸角鳗,一种没有可见眼睛的深海鱼。
  • 锯齿鱼以其适合在黑暗中捕获猎物的下颚而闻名。
  • 侏儒抹香鲸是一种海洋哺乳动物,具有谨慎的习性和深潜能力。
  • 居维叶鲸,世界深度和潜水时间冠军物种。

海洋哺乳动物、鲨鱼和巨型头足类动物的同时识别证明了宁加洛峡谷食物网的复杂性。数据显示,峡谷是海底生命的绿洲。地质构造集中了营养物质,支持从小型生物到大型顶级掠食者的一切生物。发现的多样性超出了负责实验室样品处理的团队的最初预期。

发现指导未来的海洋保护政策

2026 年的环境情景中,深海生态系统面临着越来越多的威胁。气候变化改变海洋的温度和酸度,直接影响海洋食物链的基础。工业捕捞活动的扩大和从海底提取矿产资源的兴趣给这些脆弱的栖息地增加了压力。由于缺乏事先信息,很难为澳大利亚海岸最深处地区建立法律保护机制。

该研究生成的数据库为制定公共保护政策提供了必要的补贴。生物多样性测绘指导新海洋公园和环境保护区的空间规划。遗传信息还可作为东印度洋地区未来环境影响评估的参数。整合这些基线使科学家能够以数学精度监测未来几十年生态系统的变化。

环境 DNA 的持续应用有望加速全球海洋生物的清查。可扩展且非侵入性的方法可降低探险运营成本并最大限度地提高恶劣环境中的数据收集。研究人员计划将该技术的使用范围扩大到世界各地其他未勘探的海沟。对深海生物多样性的严格记录可确保稀有物种在国际海洋资源管理计划中得到足够的重视。