新研究揭示了为什么一些动物潜入的深海
如果您曾经亲眼目睹过鲨鱼冲出水面 — 无论是亲眼目睹还是在互联网上的某个地方 — 那短暂但令人惊叹的时刻只是它在海洋表面度过的时间的一小部分。大多数时候，鲨鱼和其他大型海洋掠食者都在人们的视线之外，引出了一个问题——它们去哪里了?
一项新的研究表明，鲨鱼、金枪鱼和旗鱼等大型掠食性鱼类到访深海的次数惊人，尤其是位于海面以下 200 至 1000 米的中层区域。根据这项研究，这个区域也被称为海洋暮光区，作为大型捕食者物种的重要栖息地，一直被忽视。该论文发表在《国家科学院院刊》杂志上。
这项研究由伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 助理科学家卡姆林·布劳恩 ( Camrin Braun ) 领导，整合了来自多个科学合作伙伴的大量数据。他和合著者综合了来自电子标签、舰载声纳、地球观测卫星和数据同化海洋模型的数据，以量化深潜对大型中上层捕食者的生态意义。他们强调，健康的中层区域也为人类提供了许多好处和生态系统服务。
“无论你看到什么顶级捕食者，或者你在全球海洋的哪个地方看到它们，它们都会在深海中度过时光，”布劳恩说。“所有这些我们认为是表层海洋居民的动物，对深海的利用比我们之前想象的要多。”
科学家们利用了 46,659 天追踪北大西洋 12 个物种(包括白鲨、虎鲨、鲸鲨、黄鳍金枪鱼、旗鱼等)的 344 个电子标签的数据。
然后将标签记录的这些鱼的潜水模式与显示深散射层(DSL)日常运动的声纳数据进行匹配，该区域聚集了大量小鱼和海洋生物，其密度如此之大，以至于科学家首先使用声纳将该层误认为是海底。白天，DSL 中的动物栖息在中层带。但当太阳落山时，许多这样的生物——如鱼类、软体动物、甲壳类动物等——会游到地表水域进食。当太阳重新出现在地平线上方，将光线散射到地表时，它们就会下降到暮光区，并在那里停留直到夜幕降临。这种每日节律被称为昼夜垂直迁移，这是 WHOI 的科学家们数十年来研究的一种模式。
新西兰奥克兰大学的合著者兼合作者爱丽丝·德拉·佩纳 ( Alice Della Penna)专门研究声学，她表示看到数据集如此匹配令人惊讶。“当我们从不同的角度，从潜水和声学角度一起审视这个特定的过程时，看到一切都井然有序，真是令人兴奋。”
经过多年的数据收集和分析，这篇新论文有助于揭示适应 DSL 的捕食者(可能是为了捕猎较小的猎物)，以及经常偏离日常垂直迁徙模式的动物，从而引发进一步的问题：如果不是为了进食的话，潜得那么深。
“有几个物种完全符合它们潜水觅食的预期，但有些行为不仅仅是为了觅食，”布劳恩说。例如，剑鱼就像发条一样遵循昼夜垂直迁徙模式。但他解释说，这种行为存在一些“非常令人惊讶的偏差”——“比如旗鱼不是潜到 1,500 英尺，而是潜到 3,000 或 6,000 英尺，比我们预期的进食行为要深得多。”
这意味着他们可能因为其他尚未完全了解的原因而潜水。以前的
研究表明，这些垂直运动可能有助于躲避捕食者或帮助导航。尽管存在异常现象，研究中包括的所有大型物种都以某种方式与中层生物发生相互作用，发现这些掠食者深入海洋中看似荒凉的地方是值得的，那里几乎没有光线，压力很高，温度接近冰点。
“鲨鱼和金枪鱼在进化上相距甚远，感觉系统也截然不同。然而，这两个群体仍然发现这种行为是值得的，” WHOI 的鱼类生态学家、该研究的合著者西蒙·索罗尔德 (Simon Thorrold)说。索罗尔德说，由于大量鱼类和生物体进行了这次长途跋涉，这些物种有可能将大量二氧化碳从表面转移到深海，并在那里停留几个世纪——这是中层海洋潜在的重要生态系统服务。尚未量化。
由于暮色区对于许多商业捕捞的大型物种显然很重要，“这种深海生物量贡献的生态系统服务价值可观，”索罗德说。该论文强调，保持中层海洋完整符合每个人的利益，并且在捕捞或开采活动发生之前进一步研究这些深海食物网非常重要。该论文指出，“正在进行的捕捞活动和中上层捕食者分布的重叠、预期气候引起的中上层生态系统变化以及中层生物量的潜在提取”可能会使这个关键的生态系统处于危险之中。
“我们发现中层为海洋其他部分提供了重要的支持，”德拉佩纳说。“如果我们在了解这些中层生态系统如何运作之前就开始开发它们，那么造成损害的风险确实很大，而且这种损害是不易逆转的。”
要点
来自电子标签、船载声学数据、地球观测卫星和数据同化海洋模型的数据发现，海洋的中层带(也称为暮光带)对于许多被认为是表层居民的大型海洋鱼类具有重要的生态意义。
这些大型海洋捕食者，如鲨鱼和金枪鱼，潜入暮色区深处，通常是为了跟随密集的猎物生物层(称为深层散射层)的运动。
“有几个物种完全符合它们潜水觅食的预期，但有些行为不仅仅是为了觅食，”主要作者卡姆林·布劳恩(Camrin Braun)说。例如，剑鱼就像发条一样遵循昼夜垂直迁徙模式。但存在一些“与这种行为非常疯狂的偏差”，这意味着他们可能因为其他尚未完全理解的原因而潜水。
该论文强调，保持中层带完整符合每个人的利益，在捕捞或开采活动发生之前进一步研究这些深海食物网非常重要。
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