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1000多个物种的家园!巴西红藻石床蕴藏丰富生物多样性 |
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世界各地的海床上散布着坚硬、略带粉色、大小不一的结核,它们由微小的钙藻历经数百年构成。这些被称为红藻石或“滚动石礁”的广阔石质区域,看起来并不像珊瑚礁等其他海洋栖息地那样繁荣。但近日发表于《生物保护》的一项新研究发现,红藻石藏着惊人的海洋生物多样性。该研究利用环境DNA(eDNA)技术,在位于巴西海岸外的全球最大红藻石床,检测到了1000多个物种,其中一些可能是新物种。
“这些藻床蕴藏的多样性无疑远超目前已知。”论文作者、巴西圣保罗联邦大学的海洋生物学家Guilherme Pereira-Filho说,“在全球范围内,红藻石床的生物多样性可与珊瑚礁相媲美,甚至可能超过珊瑚礁。”不过,与珊瑚礁一样,红藻石床也受气候变化、渔业捕捞、矿产和石油开采威胁。
红藻石被喻为“栖息地工程师”,因为它与珊瑚类似,能形成礁石状的结构,成为其他藻类、小型无脊椎动物和鱼类的家园。
海洋生物学家、巴西国家博物馆的红藻石专家Fernando Morais指出,尽管这些藻床覆盖了全球约400万平方公里,超过了热带珊瑚礁、海藻森林和海草床面积的总和,但很少有研究对其完整的物种组成进行过清查。
“研究这一动物群落非常重要,因为其中许多生物是多种鱼类的食物。”Morais说,其中一些鱼类具有重要经济价值。
研究团队重点关注了两处红藻石床。一处位于圣保罗海岸外的“蛇岛”周围,另一处位于阿布洛霍斯群岛,那里拥有全球最大的红藻石床,覆盖面积超过2万平方公里。研究团队并未在计划钻探的区域采样,但他们表示,其发现很可能适用于巴西各地的红藻石床。
在每个地点,潜水员从10至60米的深度采集红藻石。研究人员对其进行分析,记录了生活在其表面和内部的小型藻类、无脊椎动物的物理特征。他们还在实验室中压碎红藻石,利用宏条形码技术寻找生物的遗传痕迹。该技术可通过测序短小的特定eDNA标记,在单个混合样本中识别多个物种。
研究团队发现了代表1800个物种的DNA序列变异。当团队将DNA信息与形态学观察相结合后,确认了至少450个物种,其中包括21个此前从未在大西洋西南部记录过的物种,例如此前仅在美国水域和加勒比海发现的粉色斑点海葵Aiptasiogeton eruptaurantia,以及此前在整个大西洋都未曾见过的海绵Hooperia anfractuosa。
该研究发现的许多序列无法与国际基因组数据库中的已知物种匹配,其中一些可能是新物种。其中包括一种来自Dissimularia属的藻类,此前仅在太平洋观察到。DNA数据显示的序列与该属目前公认的4个物种均不匹配。
研究人员估计,仅巴西这两处红藻石床就可能蕴藏着全球所有已知海洋物种的1%。这表明红藻石床可能是地球上生物多样性最丰富的生态系统。“我们的发现远超预期。”论文作者、圣保罗联邦大学的海洋生物学家Pedro Longo说。
eDNA技术还揭示了一些关于已知物种的意外发现,例如很可能处于幼年阶段的水母Alatina alata。尽管该种水母在深水中有记录,但其栖息于浅水域的水螅体此前从未在自然界被直接观察到。
葡萄牙阿尔加维大学的海洋生物学家Nadine Schubert说,研究表明,红藻石可能是重要碳汇,将大气中的二氧化碳捕获冰封存在碳酸钙沉积物中。它们必须得到进一步研究和保护。
特别是在巴西,这类研究尤为紧迫,因为巴西政府计划在亚马孙河口附近进行石油勘探。该区域包含一片最近发现的、面积达9500平方公里的红藻石床。科学家和环保人士认为,如果石油钻探和泄漏对藻床造成破坏,可能需要数十年甚至更长时间才能恢复。因为红藻石床生长极其缓慢,通常每年生长不到1毫米。
“我们对此深感担忧。”巴西圣卡塔琳娜联邦大学的海洋生物学家Paulo Horta说,巴西的红藻石床已被采挖,以获取用作农作物肥料的碳酸钙。拖网捕捞和阻碍钙化过程的海洋酸化也在对其造成损害。“在新区域进行石油勘探只会加剧这些问题。”Horta说。
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