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漁業(yè)科技前沿

科學(xué)家確認魚類基因參與跨代適應(yīng)

詹姆斯庫克大學(xué)ARC珊瑚礁研究中心的研究人員首次揭開了有些物種能夠適應(yīng)海洋變暖的基因奧秘。

在與沙特阿拉伯杜拉國王科技大學(xué)(KAUST)的合作項目中，研究者調(diào)查了幾代生活于較高水溫海域的巖礁魚類的基因應(yīng)答。研究中心的Heather Veilleux博士表示，在幾代接觸高水溫后，有些魚類具備了非凡能力去適應(yīng)高水溫。但是現(xiàn)在仍然不知道它們是如何做到的。使用先進的分子工具，研究小組發(fā)現(xiàn)了53個參與長期、多代適應(yīng)高溫的關(guān)鍵基因。通過了解這些基因的功能，人們可以知道魚類如何應(yīng)對高溫。研究發(fā)現(xiàn)能量調(diào)節(jié)是適應(yīng)高溫的關(guān)鍵。免疫和應(yīng)激反應(yīng)同樣為魚類適應(yīng)高溫提供幫助。

研究人員在不同溫度下將幾代巖礁魚類混合飼養(yǎng)。KAUST的Tim Ravasi博士表示，研究人員使用了先進的遺傳技術(shù)來檢測這些基因在魚體內(nèi)的功能。通過將基因表達和代謝表現(xiàn)相對應(yīng)就可以鑒別哪些基因參與高溫適應(yīng)，研究中心的Philip Munday教授補充道。該研究首次揭示了有助于巖礁魚類或其它海洋物種適應(yīng)未來溫暖環(huán)境的分子過程。了解哪個基因參與跨代適應(yīng)及其調(diào)控表達機制，將有助于了解多變環(huán)境的適應(yīng)機理，有助于鑒別哪些物種在氣候變遷時面臨危機，哪些物種對氣候變化耐受性強。

楊林林譯自Australia: Scientists identify fish genes involved in transgenerational acclimation, FIS, 2015-9-4

藍蟹的耐缺氧能力比想象中更強

弗吉尼亞海洋科學(xué)研究所(VIMS)的研究人員發(fā)現(xiàn)，藍蟹的耐缺氧能力遠比人們目前所認知的強很多。研究人員利用電腦控制的呼吸器這一高科技技術(shù)對藍蟹進行了耐缺氧試驗，研究結(jié)果反駁了之前關(guān)于藍蟹耐缺氧能力的相關(guān)結(jié)論，該研究結(jié)果有助于解釋某些生態(tài)學(xué)謎團。

NOAA海洋漁業(yè)服務(wù)處的漁業(yè)生態(tài)學(xué)家Rich Brill表示，藍蟹相對不耐缺氧的觀點是違反直覺的，因為藍蟹經(jīng)常出現(xiàn)在河口環(huán)境中，即使是少有人類活動的河口也易缺氧。該研究的初衷是考慮到全球范圍內(nèi)近岸水域的溶氧量降低，而低氧水域的擴張可能會影響到藍蟹種群以及其他一些海洋生物。低溶氧“死亡”水域擴張的主要原因是人類排入了過度的氮肥、污水以及生活垃圾。水體中含氮量過高導(dǎo)致了藻類爆發(fā)，細菌在分解死亡藻類過程中會消耗大量的氧氣。

Brill及其同事利用自動化間歇式水流呼吸運動計量法進行了藍蟹耐缺氧實驗。藍蟹被分別放入一密閉的容器內(nèi)，并通過光纖和熒光傳感器記錄下每秒鐘藍蟹的耗氧量。研究結(jié)果與之前的結(jié)論截然相反。藍蟹可被認為是“氧氣調(diào)節(jié)器”，它們可以保持一個恒定不變的化學(xué)需氧量代謝率直到溶氧達到臨界水平。早期的研究結(jié)果認為藍蟹是一種“需氧隨變生物”。臨界溶氧水平隨著實驗藍蟹的新陳代謝水平而變化，研究人員可以通過升高水溫、投喂鯡魚或者讓蟹感染一種可以提高新陳代謝率的寄生蟲來提高溶氧臨界水平。當水溫在62℉和72℉時，每升水的臨界耐溶氧含量相差2 mg。當水溫為82℉時，臨界耐溶氧每升要相差2～3 mg。

Brill表示，在野外環(huán)境和實驗室環(huán)境下，溶解氧水平會影響到藍蟹的活動行為，而研究結(jié)果與這種影響是一致的。該研究結(jié)果支持藍蟹可以在溶解氧較低的河口水域環(huán)境下生存的觀點。在適宜的水溫條件下，藍蟹的臨界耐溶解氧水平甚至可為1.3 mg/L。該溶氧濃度只相當于海水飽和溶氧的15%。此外，受全球變暖的影響切薩皮克灣的水溫從1960年后上升了1.5℉到2.5℉，預(yù)計到2070年還將上升3.5℉到9℉。目前受關(guān)注的一個重要問題是海灣水溫升高對藍蟹臨界耐溶解氧的水平的影響。研究結(jié)果表明，當水溫從62℉升高到72℉時，藍蟹的新陳代謝水平增加了一倍；當水溫再升高10℉，從72℉增加到82℉后，藍蟹的新陳代謝率升高了6倍。當水溫為72℉時，被喂食的藍蟹和感染了Hematodiniumperezii寄生蟲的藍蟹的新陳代謝率是未被喂食和未感染藍蟹的兩倍。水溫82℉時，被喂食藍蟹的新陳代謝率比未被喂食藍蟹高60%。

楊林林譯自USA: Blue crabs more tolerant of hypoxic conditions than thought, FIS, 2015-9-24

耳石研究有助于美洲擬鰈的資源保護

新漢普頓大學(xué)(UNH)的研究者們把目光投向于一種不常見的研究材料—耳石。耳石研究有助于確定美洲擬鰈的保育場，土豆絲大小的美洲擬鰈稚魚在河口保育場生長為幼魚。最近一篇發(fā)表在美國漁業(yè)協(xié)會雜志上的論文或許有助于恢復(fù)美國東海岸直線下降的美洲擬鰈種群。

耳石除了能揭示魚類年齡外(類似樹的年輪)，耳石微化學(xué)元素指紋能夠記錄魚類生活過的水環(huán)境。新罕布什爾大學(xué)的研究團隊發(fā)現(xiàn)12 km河口范圍內(nèi)的美洲擬鰈稚魚的耳石上都具有類似的化學(xué)元素指紋，而這一指紋主要受到注入河流特殊的地理學(xué)和水化學(xué)影響。研究結(jié)果表明耳石微化學(xué)元素指紋能夠用來回溯比目魚稚魚的產(chǎn)卵場，其準確率高達73%，該技術(shù)為漁業(yè)科學(xué)家們監(jiān)測該種群提供了新的技術(shù)途徑。

美洲擬鰈又名檬鰈，2013年其漁業(yè)產(chǎn)值約合1 000萬美元。然而，東海岸美洲擬鰈的種群數(shù)量在過去的20多年里迅速衰退。助理研究員Elizabeth Fairchild稱，盡管當局發(fā)布了嚴格的漁業(yè)管理條例并控制了捕撈壓力，但種群數(shù)量還沒有得到恢復(fù)。很多美洲擬鰈保育場—河口水域的水溫正變得越來越高，近岸的人類活動也影響到稚魚的生存，這迫使它們游往更深的近海水域。該項研究對環(huán)境保護很重要，通過耳石微化學(xué)元素研究，可以尋找到對保育美洲擬鰈最有意義的河口，并將其保護起來，這樣可以減少對美洲擬鰈的傷害。

科學(xué)家們從河口和淺海水域的12個站位點上收集美洲擬鰈稚魚的耳石，站位點分布于新澤西州的納瓦辛克河到新罕布什爾的大灣。通過質(zhì)譜儀分析了每個站位耳石上的化學(xué)組成。結(jié)果顯示12個站位中有3個站位的稚魚保育場回溯的成功率為73%，它們分布于大灣、小港和Hampton-Seabrook港，站位間的耳石微化學(xué)組成稍有不同，盡管河口間距離臨近。

最近，F(xiàn)airchild和海洋學(xué)助理教授Inda Kalnejais申請到了一份NOAA資助計劃，將把他們的研究延伸至美洲擬鰈成魚。收集成魚耳石能幫助揭示美洲擬鰈河口種群和外海種群之間的決定性關(guān)聯(lián)。Fairchild表示，美洲擬鰈漁業(yè)關(guān)系到多方面的利益。漁民期望美洲擬鰈資源恢復(fù)，這樣他們可以再次豐收；萬帕諾亞格人也期望美洲擬鰈資源恢復(fù)，因為美洲擬鰈在他們的歷史文化中有著重要的意義。為保護美洲擬鰈資源，陸軍工兵部在美洲擬鰈產(chǎn)卵季節(jié)里不能疏浚河道。

楊林林譯自USA: Otoliths can help protect winter flounder, FIS, 2015-9-10

衛(wèi)星標記的雙髻鯊在厄爾尼諾年份里提供了新的發(fā)現(xiàn)

世界上第一尾進行了衛(wèi)星跟蹤標記的雙髻鯊出現(xiàn)在加利福尼亞南部海岸。自衛(wèi)星標記起，這條鯊魚已經(jīng)在海洋中游弋了超過1 000英里，曾經(jīng)到訪過墨西哥，如今又游了回來。NOAA的漁業(yè)科學(xué)家們兩個月前在神克利門蒂島附近對其進行了衛(wèi)星標記并放流。

這條目前在加利福尼亞凡吐拉市附近的雙髻鯊讓人們重新認識了鯊魚為覓食魷魚和其他魚類所洄游的距離。從2014年夏季開始，加利福尼亞南部海域明顯的高水溫吸引了大批的雙髻鯊向南活動，在加利福尼亞南部經(jīng)常能夠遇到它們。NOAA西南漁業(yè)研究中心的漁業(yè)科學(xué)家Russ Vetter表示，令人感到驚訝的是一個季度的時間它們究竟游了多少距離。這條雙髻鯊為覓食曾游至巴扎后又再次折回到加利福尼亞南部，對于動物而言這已經(jīng)算是很長一段距離了。

最近幾周內(nèi)，雙髻鯊頻繁地出現(xiàn)在加利福尼亞南部海域。曾有人乘皮艇釣到雙髻鯊。通常雙髻鯊是不具攻擊性的，科學(xué)家們警告稱遇到鯊魚還是要保持警惕，因為鯊魚的活動具備不確定性。2015年6月30日，科學(xué)家們在NOAA年度鯊魚資源調(diào)查過程中在神克利門蒂島附近偶然捕撈到了這條雙髻鯊并在其特殊的背鰭上安裝了衛(wèi)星定位裝置。該裝置具備較高的衛(wèi)星定位分辨率。這是一條錘頭雙髻鯊，加利福尼亞南部海域還有其他兩種鯊魚，分別是窄頭雙髻鯊和路氏雙髻鯊。這條雙髻鯊叉長約7英尺。NOAA的漁業(yè)科學(xué)家們曾于2008年在同一海域?qū)α硪晃搽p髻鯊進行了標記，但標記裝置為非實時定位系統(tǒng)，該裝置能收集幾個月的數(shù)據(jù)，需要重新捕撈到該鯊魚后可將裝置拆下來讀取數(shù)據(jù)。

人們對雙髻鯊的生活習(xí)性了解很少，科學(xué)家們通過標記這尾雙髻鯊可以在厄爾尼諾氣候發(fā)生之前更多地了解雙髻鯊的活動，厄爾尼諾現(xiàn)象常使西海岸水溫異常升高。異常升高的水溫常會吸引一些暖水物種，比如雙髻鯊。Vetter解釋稱，安裝衛(wèi)星定位系統(tǒng)后這尾雙髻鯊向南洄游的距離超過了400英里，為捕食沙丁魚和鳀魚洄游至巴扎半島，之后又返回了凡吐拉市。雙髻鯊特殊的錘狀頭部具有特殊的感覺器官，夸張地分隔于兩側(cè)的雙眼有助于幫助它們發(fā)現(xiàn)獵物。雙髻鯊一般活動于太平洋大陸架淺海水域，但一次在巴扎半島海域，這條雙髻鯊向外海突然游了幾百英里。Vetter希望衛(wèi)星定位標記能夠在未來的2～3年里仍保持工作，這樣就可以獲取雙髻鯊更多的活動信息。雙髻鯊頻繁到訪臨近海域是一件有趣的事情。雙髻鯊一路游至巴扎半島只為看看那里是否有喜愛的食物，這表明雙髻鯊的食物并不十分充裕。在溫暖的厄爾尼諾年份里，追蹤雙髻鯊可能發(fā)現(xiàn)更多有關(guān)雙髻鯊在逐漸升溫的氣候條件下生態(tài)習(xí)性如何變化的相關(guān)線索。Vetter稱，雙髻鯊有可能出現(xiàn)在更靠北的海域，讓科學(xué)家們更好奇的是它們可以向北游多遠。

楊林林譯自USA: Tagged hammerhead shark may provide new clues during El Nio, FIS, 2015-9-17

鯊魚的呼吸方式?jīng)Q定其在捕撈中的生存幾率

澳大利亞墨爾本州莫納什大學(xué)的一個研究團隊與佛林德斯大學(xué)進行了合作，他們就不同種類鯊魚的不同呼吸方式是如何影響鯊魚和鰩魚在漁業(yè)捕撈過程中的死亡幾率進行了研究。研究結(jié)論能夠使科學(xué)家和漁業(yè)管理者確定優(yōu)先研究的對象和管理對策，對于保護更多的易危和瀕危物種具有重大意義。

莫納什大學(xué)博士生導(dǎo)師兼首席研究員Derek Dapp表示，每年全世界有1億尾鯊魚被捕撈，這些鯊魚大多數(shù)并非漁民的目標捕撈對象。鯊魚可能會在捕撈過程中由于機械物理損傷或者窒息而死，但直到現(xiàn)在，不同鯊魚種類的敏感度還不是很清楚。四分之一的鯊魚和鰩魚種類面臨著瀕臨滅絕的危險，所以必須對提高它們的生存幾率做出緊急行動。

這個研究團隊分析了通過商業(yè)捕撈技術(shù)(延繩釣、刺網(wǎng)和拖網(wǎng))捕獲的超過80個鯊魚和鰩魚種類。這些種類中包括了諸如白斑星鯊這種能夠在靜止情況下通過噴水孔這種特殊呼吸孔進行呼吸的種類，其在漁業(yè)捕撈過程中的成活率比那些需要持續(xù)游泳才能夠進行呼吸的種類(如錘頭雙髻鯊和灰鯖鯊)更高。實際上，這個研究也表明需要持續(xù)游泳進行呼吸的鯊魚種類的平均死亡率在漁業(yè)捕撈過程中高達84%。

莫納什大學(xué)的Richard Reina教授也解釋了為什么諸如灰鯖鯊這些鯊魚種類在漁業(yè)捕撈過程中更有可能死亡。一般的商業(yè)捕撈技術(shù)都會降低鯊魚向前的游動能力，所以一旦它們被捕獲，這些種類的鯊魚在這些漁具中會開始窒息。它們不可能在長時間的捕撈過程中存活，因為它們沒有辦法進行有效呼吸，而那些能夠利用噴水孔進行自主呼吸的鯊魚種類對于長時間的捕撈過程具有更強的耐受性。鯊魚和鰩魚具有超過1 000個種類，但是在漁業(yè)捕撈過程中這些能夠自主呼吸的鯊魚種類比例低于10%。研究表明整個鯊魚種群中大多數(shù)種類都容易受到潛在的漁業(yè)捕撈威脅。既然已經(jīng)確定這些種類在捕獲過程中更有可能死亡的原因，那么就需要和漁業(yè)管理者一起致力于設(shè)計捕撈對策來降低對那些無法進行自主呼吸的鯊魚種類的影響，進而使鯊魚的種群數(shù)量停止下滑。

楊林林譯自USA: Breathing modes affect sharks′ chances for survival, FIS, 2015-9-2

便攜式設(shè)備可快速檢測貝類毒素

一個來自美國和歐洲的科學(xué)家團隊已經(jīng)開發(fā)出一個便宜的便攜式設(shè)備，用來更快更簡單的篩選剛捕撈的貝殼類動物是否含有毒素——腹瀉性貝類毒素(DSP)。

DSP中毒是由食用貝殼類動物(貽貝、牡蠣、扇貝和蛤蜊等)而引起的，這些貝殼類動物會富集岡田酸(OA)或者相關(guān)的海洋毒素。水華通常也被稱為赤潮，這一情況的發(fā)生會產(chǎn)生上述有毒物質(zhì)，而這些貝殼類動物又能通過濾食將這些毒素富集在體內(nèi)。因為通過烹飪并不能去除貝殼類動物體內(nèi)的毒素，所以若干規(guī)定被用來防止銷售和食用受污染的貝殼類動物。

為了遵守這些規(guī)定，現(xiàn)行方法是將樣品送往實驗室進行檢測，但是這些檢測不僅昂貴和專業(yè)性強，并且檢測速度較慢。Waqass Jawaid和他的同事們著手開發(fā)了一種廉價的、易于操作和攜帶的設(shè)備，并且在實驗室以外的地方也可以嚴格保證測試標準，能夠在船上和其它外部場所對貝殼類動物是否含有毒素進行快速檢測。

研究者們改進了一個新的測試方法，被稱為側(cè)流免疫層析法(LFIA)，這一方法就像家用早孕檢測試紙條一樣能夠方便使用。LFIA結(jié)合了簡單的測試過程，原理就像前面所顯示的一樣，1個抗體與3個OA毒素進行特異性結(jié)合。

楊林林譯自USA: Portable device quickly tests shellfish toxins, FIS, 2015-10-2

強或超強厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的概率達55%

負責研究厄爾尼諾現(xiàn)象(ENFEN)的秘魯多部門委員會正由于秘魯沿岸厄爾尼諾現(xiàn)象加強、氣溫高于正常而保持警覺。科學(xué)家估計2015～2016年夏天沿海厄爾尼諾現(xiàn)象達到強或超強級別概率為55%。

根據(jù)委員會的最新報告，溫暖的厄爾尼諾-南方濤動現(xiàn)象正持續(xù)發(fā)生。在10月上半月，太平洋中部赤道地區(qū)的海表面溫度(SST)變化趨勢和1997年類似，盡管中部和東部地區(qū)的海氣耦合關(guān)鍵指標-降雨值低于1997年。太平洋中央赤道地區(qū)西風(fēng)異?，F(xiàn)象仍在強化，這會產(chǎn)生偏暖的開爾文波，不過當前西風(fēng)異常現(xiàn)象不及1997年。在秘魯沿海地區(qū)，北部和中部海岸的水溫平均異常增高3℃。在同一地區(qū)，極端氣溫仍高于正常，平均最低溫度升高2℃，最高溫度升高2.2℃。此外，沿海厄爾尼諾指數(shù)(ICEN)8月份為+2.15，和6月、7月一樣維持強溫暖類別。

對于鳀魚，科學(xué)家們表示在南緯6°的Punta La Negra至Pisco港之間，魚群較為分散且偏深海，其再生產(chǎn)能力在正常范圍內(nèi)。另一方面，在 Chimbote港則仍存在一些鯖魚等暖水魚類。接下來的幾個月，預(yù)計秘魯沿岸由于厄爾尼諾現(xiàn)象海溫將持續(xù)偏高，平均海平面(MSL)將上升，溫躍層將加深。受西風(fēng)影響及10月上半月在太平洋中部赤道的觀察，預(yù)計9月下半月形成的溫暖的開爾文波持續(xù)時間將延長。這個開爾文波將在11月到達秘魯海岸，這將有助于維持當前變暖的氣候，甚至加劇變暖，但不會達到1997年11月記錄的水平。

據(jù)ENFEN稱，95%的概率沿海厄爾尼諾現(xiàn)象延續(xù)至夏季，55%的概率在夏季將達到強或超強級別。ENFEN多部門委員會將繼續(xù)報告進展，并將每月更新太平洋東部和中部的厄爾尼諾強度概率直到南半球的夏天。

楊林林譯自Peru: Scientists estimate 55pc probability of strong or extraordinary El Nio, FIS, 2015-10-28

厄瓜多爾采取多種漁業(yè)措施以抵消厄爾尼諾的影響

作為厄爾尼諾現(xiàn)象到來的補償措施，厄瓜多爾政府批準在厄瓜多爾沿海8海里之外的聯(lián)合捕撈活動，旨在捕撈短角美對蝦(Farfantepenaeusbrevirostris)、加州美對蝦(F.Californiensis)和智利無須鱈(Merlucciusgayi)。

厄爾尼諾導(dǎo)致海水變暖促使一些物種如鱈魚向更深的水域?qū)ふ依硐氲臈⒌?，而其他物種則水平遷移。鑒于這個問題，農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)與水產(chǎn)養(yǎng)殖部(MAGAP)授權(quán)鱈魚船隊實驗性捕撈一年，從而促進開發(fā)這些漁業(yè)資源應(yīng)對可能發(fā)生的資源更替。漁業(yè)資源副部長Victor Alcivar確保實驗計劃開展，在部長級協(xié)議(MAGAP-DSG-2015-0192)中提出測試一種可減少海洋生態(tài)系統(tǒng)影響、有效且可持續(xù)盈利的新型漁網(wǎng)研究。

多物種的捕撈作業(yè)(鱈魚、蝦)包括兩個海域：第一個從哥倫比亞邊境的北緯1°28′00.00″N到馬納維的Manta海岸00°56′18.02″S。第二個是瓜亞斯省和El Oro省的圣埃倫娜海岸，從南緯0°10′34.30″S到秘魯邊界南緯3°23′00″S。Alcivar表示，白天可以捕撈鱈魚，夜晚則進行短角美對蝦和加州美對蝦的作業(yè)。所有捕撈活動在船上觀察員的監(jiān)督下進行。

授權(quán)參與本研究的航次共336次，其中鱈魚拖網(wǎng)2 022次，蝦拖網(wǎng)6 825次。據(jù)不完全統(tǒng)計，總共捕獲2.4 t鱈魚，112.3 t短角美對蝦和96.3 t加州美對蝦。捕撈船只滿足了水產(chǎn)養(yǎng)殖和漁業(yè)部及國家漁業(yè)研究所(INP)的多項要求，如修改網(wǎng)具、使用海龜逃逸裝置(TEDs)、裝備并運行衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)、船上觀察員制度、冷卻系統(tǒng)、授權(quán)港口漁獲檢查和禁止在8英里內(nèi)進行作業(yè)。

楊林林譯自Ecuador: Combined fishery encouraged to offset El Nio impact, FIS, 2015-10-29

帝王蟹可能威脅南極生態(tài)系統(tǒng)

佛羅里達理工學(xué)院一項新的研究認為，帝王蟹可能很快在南極海洋生態(tài)系統(tǒng)中成為高級食肉動物，發(fā)揮在數(shù)千萬年中從沒有發(fā)揮的作用。

該研究的主要完成人，佛羅里達理工大學(xué)生物科學(xué)系主任Richard Aronson教授表示，地球上變暖最迅速地區(qū)之一的南極半島西部海洋溫度上升將在未來幾十年里使帝王蟹種群從當前的深海棲息地遷往較淺大陸架。研究人員發(fā)現(xiàn)如果海水變得足夠溫暖，將沒有鹽度、海底沉積物類型或食物資源等物理屏障和生物屏障可以阻止捕食性甲殼類動物的到達。它們的到達會產(chǎn)生巨大的影響。因為大陸架上的其他生物進化過程中沒有貝殼類捕食者，如果螃蟹到來可能會徹底重組生態(tài)系統(tǒng)。

這項研究提供了初始數(shù)據(jù)，但數(shù)據(jù)本身還不能證明蟹種群將擴大到淺水區(qū)域。該研究的另一個參與者，伯明翰阿拉巴馬大學(xué)(UAB)的James McClintock表示，確定螃蟹是否擴大深度范圍的唯一途徑是通過長期監(jiān)測跟蹤它們的活動。在2010～2011年南極的夏天中，由美國國家科學(xué)基金會(NSF)資助的研究團隊使用一個水下相機首次在南極半島西部瑪格麗特灣的大陸坡上記錄下了螃蟹的繁殖。這個區(qū)域只比大陸架生態(tài)系統(tǒng)深幾百米。

該研究的另一參與者，佛羅里達理工學(xué)院博士后Kathryn Smith解釋說，帝王蟹向較淺水域遷移的總體影響，是會使南極獨特的生態(tài)系統(tǒng)變得更像地球上其他地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)學(xué)家稱之為生物同質(zhì)化過程。研究總結(jié)說，這樣的變化將從根本上改變南極海底生態(tài)系統(tǒng)，并減少全球海洋生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。論文中使用的數(shù)據(jù)是在NSF、瑞典極地研究秘書處和瑞典研究理事會聯(lián)合遠征南極期間收集的。參與考察的科學(xué)家來自佛羅里達理工大學(xué)、UAB、伍茲霍爾海洋研究所、瑞典哥德堡大學(xué)和英國南安普頓大學(xué)。

楊林林譯自USA: King crabs may threaten Antarctic ecosystem, FIS, 2015-10-13

海洋熱數(shù)據(jù)有助于發(fā)現(xiàn)魚類遷徙的秘密

邁阿密大學(xué)海洋與大氣科學(xué)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個運用海洋熱含量圖像分析魚類遷徙秘密的新方法，該方法常用于颶風(fēng)強度預(yù)測。

研究人員定量研究發(fā)現(xiàn)，諸如黃鰭金槍魚、藍鰭金槍魚、旗魚等長距離洄游的大型遷徙魚類與海洋鋒和渦旋有密切聯(lián)系。邁阿密大學(xué)的海洋生物與生態(tài)學(xué)家Jerald S. Ault表示，利用海洋表溫的熱含量數(shù)據(jù)并不能明顯地揭示魚類的具體遷徙規(guī)律。這也催生了研究魚類如何與動態(tài)水相互作用的新方法。相對于26度等溫線的海洋熱數(shù)據(jù)是用來衡量海洋上層能量儲存的方法，該方法被用來預(yù)測颶風(fēng)強度已有40年時間。過去20年間，海洋熱數(shù)據(jù)已實現(xiàn)衛(wèi)星日常監(jiān)測，以開展天氣和氣候研究。除了天氣預(yù)報之外，海洋熱數(shù)據(jù)圖像還能揭示海洋動態(tài)特征，如海洋鋒和渦旋，這比單純使用海表溫度更為可靠，特別是在夏季。

研究人員比較了高度遷徙魚類由衛(wèi)星標簽獲得的運動數(shù)據(jù)以及海洋上層儲存的熱含量數(shù)據(jù)。該研究的主要完成人，邁阿密大學(xué)海鰱和梭魚研究中心的Jiangang Luo(羅建剛)表示，采用先進的優(yōu)化算法和熱含量地圖，研究人員開發(fā)了一種能大大提高定位精度和細化魚類運動軌跡的方法。研究顯示，魚類通常沿著水團邊界移動，比如海洋鋒-佛羅里達環(huán)流及其渦流。海洋學(xué)教授Nick Shay表示，海洋熱成像為研究海洋生物如何在洋流中移動提供了前所未有的視角，為海洋生態(tài)系統(tǒng)研究提供了詳細畫面。一個為期109天的研究，記錄了黃鰭金槍魚在到達墨西哥灣中部渦流之前沿著密西西比河弱海洋鋒移動的詳細情況。黃鰭金槍魚在渦流周邊移動數(shù)次，為期約20天，但卻很少經(jīng)過該渦旋。渦旋是從洋流中拋出，將大量的營養(yǎng)物質(zhì)帶到表層。海洋鋒是兩種水團之間水溫、鹽度等物理性質(zhì)不同的過渡地帶。在墨西哥灣夏季的幾個月中，常有從環(huán)流中拋出的渦旋，這與颶風(fēng)關(guān)系密切。新的研究方法顯示，颶風(fēng)與高度洄游的魚類有一個共同的關(guān)聯(lián)點，那就是溫暖的海洋渦旋。

楊林林譯自USA: Ocean heat data helps find out fish migration secrets, FIS, 2015-10-23

氣候變化促使幼魚分布偏北

NOAA東北漁業(yè)科學(xué)中心(NEFSC)的研究顯示，美國東北部許多海洋魚類的生活史周期以及早期生活史階段的分布因氣候變化而發(fā)生改變。

基于1977～1987年和1999～2008年兩個十年的調(diào)查數(shù)據(jù)，研究人員比較了幼魚和成魚的分布。大多數(shù)海洋魚類擁有復(fù)雜的不同階段的生活史周期，如同陸地上的青蛙一樣。海洋魚類的卵大多為小型浮性卵，直徑約為1/20英寸，在海洋中漂浮。魚類孵化出來的仔魚通常具有非功能性的內(nèi)臟，無色素的眼睛且尚未開口。接下來的幾周或幾個月，它們在海洋中漂流，幼體也在生長發(fā)育，直至到達某個區(qū)域發(fā)育為幼魚。

該研究的主要完成人，NEFSC的漁業(yè)生物學(xué)家Harvey Walsh表示，很多魚類的分布和生活史周期正在發(fā)生變化。漁業(yè)管理需要考慮這些變化，第一步就是記錄下這些變化。Walsh及其合作者使用的數(shù)據(jù)來源于1980年以來海洋資源監(jiān)測、評估和預(yù)測項目(MARMAP)以及2000年以來NEFSC生態(tài)監(jiān)測計劃(EcoMon)。這兩個項目對自美國東北部大陸架北卡羅來納州哈特拉斯角到加拿大新斯科舍省塞布爾角的魚類進行了跟蹤采樣。研究人員對45種魚類幼體以及40種魚類成體進行了研究。研究結(jié)果顯示，43 %的幼體分布發(fā)生了改變，而同一時期成體分布發(fā)生改變的比例為50 %。分布的變化主要是受水溫的變化偏北或沿著大陸架轉(zhuǎn)移。但也不是所有種類的分布都有如此變化，三刺低鰭鯧(Peprilustriacanthus)、大西洋鯖(Scomberscombrus)往大西洋海岸線的近海轉(zhuǎn)移；紅長鰭鱈(Urophycischuss)、雙線無須鱈(Merlucciusbilinearis)在緬因州往較深的海域轉(zhuǎn)移；白斑角鯊(Squalusacanthias)、 猥白鰩(Leucorajaerinacea)、大鱗無須鱈(Merlucciusalbidus)則往南遷徙，這或許是捕撈壓力、棲息地等其它壓力的變化。Walsh表示，東北陸架季節(jié)變化以及緬因州水文環(huán)境的復(fù)雜性將有助于解釋魚類的遷移的這種差異?？梢源_定的是這種變化正在發(fā)生。

除了分布變化，研究還發(fā)現(xiàn)一些種類的產(chǎn)卵時間和地點也發(fā)生了改變，這意味著環(huán)境的變化是顯著的。例如，冬季和春季產(chǎn)卵的大西洋黃蓋鰈(Limandaferruginea)幼體發(fā)生提前，而夏季和秋季產(chǎn)卵的美洲鮟鱇(Lophiusamericanus)幼體發(fā)生延后。近60%的研究種類幼體和成體的分布變化不同，這表明在整個生活史周期中魚類的棲息地也發(fā)生變化。條紋鋸鮨(Centropristisstriata)、美洲擬庸鰈(Hippoglossoidesplatessoides)等長距離育幼、攝食洄游種類受到的影響較為顯著。研究顯示，魚類幼體分布的改變與氣候變化是相關(guān)聯(lián)的，變化的時間和機制需要更好地了解魚類的繁殖時間。Walsh表示，很明顯，在過去幾十年中美國東北部魚類種群的分布已經(jīng)發(fā)生改變。進行長期監(jiān)測將是此類研究的關(guān)鍵。魚類分布的變化顯著影響種群生產(chǎn)力，相關(guān)的評估和管理也要相應(yīng)調(diào)整。

楊林林譯自USA: Climate changes move young fish distribution northwards, FIS, 2015-10-6

新型亞硝酸鹽傳感器可能會徹底改變歐洲水產(chǎn)行業(yè)

一種全自動檢測循環(huán)水中氮濃度的傳感器可提高歐洲水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的生產(chǎn)力和安全性。這種首次為水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)而特別設(shè)計的傳感器由歐盟AQUALITY項目資助開發(fā)。

到目前為止，養(yǎng)殖靠一般監(jiān)控工具來管理和監(jiān)控養(yǎng)殖水體水質(zhì)，但這些監(jiān)控工具經(jīng)常缺乏足夠的精確性來保證養(yǎng)殖魚類的健康。而新監(jiān)控傳感器能夠在空間有限的陸地水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境中使用，并滿足日益增長的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的需要。這些系統(tǒng)使用較少的水量，能夠在養(yǎng)殖場的任何地方使用，甚至也能在空間更為有限的城市水產(chǎn)養(yǎng)殖場中使用。

水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展取決于設(shè)計的持續(xù)改進與運營成本的最優(yōu)化。例如，水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)依賴于水的再循環(huán)，而這些再循環(huán)的水必須要被精確監(jiān)控。水質(zhì)好壞意味著魚類能否健康生長。這個由AQUALITY團隊開發(fā)的傳感器已經(jīng)被校準用來測量水體中的亞硝酸鹽和氮的化合物濃度。這是因為所有循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)都是進行生物過濾，水體中的硝基廢物將會轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。如果水體中亞硝酸鹽和氮濃度過高，這就表明生物過濾功能并沒有達到最佳，這會導(dǎo)致水體中有毒含氮化合物濃度過高。

這種傳感器由荷蘭的合作伙伴創(chuàng)新開發(fā)并由丹麥專家進行測試，AQUALITY開放的標準化技術(shù)平臺是其中的一個重要組成部分，傳感器能夠同時測量8個參數(shù)。這種傳感器不僅能使水產(chǎn)養(yǎng)殖人員連續(xù)在線監(jiān)測亞硝酸鹽的濃度，還能監(jiān)測總氮的化合物濃度、pH值、鹽度、溶解氧濃度、二氧化碳濃度、總氣體飽和度和溫度。這些參數(shù)的濃度能夠?qū)崟r顯示在監(jiān)控屏幕上。這些測量工具與一個自動化的智能控制系統(tǒng)結(jié)合，并包含內(nèi)置的特定養(yǎng)殖物種的養(yǎng)殖特點參數(shù)。項目團隊嘗試為魚類養(yǎng)殖戶作出準確而高效的監(jiān)測，并且將其自動化。幫助養(yǎng)殖戶提高養(yǎng)殖技術(shù)的數(shù)據(jù)庫和培訓(xùn)材料也已開發(fā)。AQUALITY項目的技術(shù)優(yōu)勢有助于歐洲水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提高效率，并增加其在全球水產(chǎn)品市場中的份額。

目前，歐盟水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)每年產(chǎn)量約130×104t，價值約29億歐元，員工約6.5萬人。然而，這只占歐盟漁業(yè)總產(chǎn)量的18 %，占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的2 %。為期3年的AQUALITY項目在2014年11月底正式完成。這個項目平臺在2015年10月鹿特丹歐洲水產(chǎn)養(yǎng)殖會議上被提出。下一步是將這一傳感器原型進行商業(yè)化和市場化，并在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中推廣使用。

楊林林譯自EU: New nitrite sensor could revolutionise Europe’s aquaculture sector, FIS, 2015-11-2

機器人系統(tǒng)被用來控制水質(zhì)

西班牙海洋技術(shù)中心(CETMAR)與其他西班牙同行們正在進行一個項目，旨在滿足監(jiān)控水體微生物安全性的自動化需求，并且降低監(jiān)控實施的成本。

這個項目被稱為RAMICA，從10月下旬開始實施，直到2018年6月結(jié)束，經(jīng)費來源于西班牙經(jīng)濟與競爭力部。這個項目旨在開發(fā)一個能夠自動取樣、就地和及時分析微生物學(xué)參數(shù)的浮標。這個設(shè)備將借助于太陽能板來提供電力，收集到的信息將可協(xié)助制定決策。這個創(chuàng)新的設(shè)備適合于不同用途，如檢測城市和工業(yè)廢水、監(jiān)督內(nèi)陸和海上的洗滌水水質(zhì)、監(jiān)控歐盟水框架指令和對海洋戰(zhàn)略框架指令項目的監(jiān)控。

隨著機器人系統(tǒng)的開發(fā)，RAMICA也旨在滿足第二個目標，即增加西班牙技術(shù)市場的占有比例。西班牙的技術(shù)領(lǐng)域幾乎全部被進口商品所占據(jù)，因此也有助于改善西班牙環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域的進出口平衡。該項目的預(yù)算為110萬歐元，由水下研究中心(CIS)協(xié)調(diào)。除了CETMAR之外，參與這個項目的還有西班牙維戈大學(xué)、InDrops實驗室、海底研究中心、JPM工程師和Prodintec基金會。

楊林林譯自Spain: Robotic system to be developed to control water quality, FIS, 2015-11-17

科學(xué)家揭示海洋魚類偽裝的奧秘

德克薩斯大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，某些魚類可以利用皮膚細胞中的血小板來反射偏振光，達到從天敵眼中消失的目的。該偽裝術(shù)有助于海洋生物逃避敵害，軍隊科研人員也能借此研發(fā)出更加有效的海洋迷彩。

偏振光是同一平面內(nèi)的光波集合，如水面反射的明亮陽光。在水面以下，光趨向于極化。一些魚類以及現(xiàn)代衛(wèi)星能夠檢測到這種偏振光的變化。自然科學(xué)學(xué)院的生物學(xué)教授Molly Cummings表示，魚類已經(jīng)進化出了感知偏振光的能力，以及隱藏在偏振光中的方法。如果人類能夠識別這一過程，就能提升自身的偽裝技術(shù)。無論是海洋捕食者還是衛(wèi)星探測，主要借助于光模式的三個方面，即強度對比、顏色對比、偏振對比。這其中，偏振對比是海洋中最為有效的探測方法。美國海軍多年來一直致力于研究隱身技術(shù)，對Cummings及其團隊的研究予以支持。

在先前的研究中，研究人員證實實驗室中魚類有利用偏振光轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨韮?yōu)勢的能力。而此次研究表明，不僅在實驗環(huán)境中，在自然環(huán)境中也能利用偏振光偽裝自己。此次研究中，Cummings的合作者Parrish Brady建立了一個實時檢測偏振光的偏振器，使研究人員可以和魚類一樣感知偏振光。Cummings和Brady與紐約城市大學(xué)德克薩斯農(nóng)工大學(xué)等機構(gòu)的科學(xué)家建立了一個自動化的旋轉(zhuǎn)平臺，魚類和偏振器置于其中。在該平臺中，魚類被置于反光鏡上，可調(diào)節(jié)的偏振器置于1 m以外。一旦啟動，該平臺將360°旋轉(zhuǎn)3 min。研究過程中不斷調(diào)整偏振器的角度。每種魚類設(shè)置超過1 500個角度，不同的偏振器位置、不同的照射角度等，研究對象為佛羅里達島礁和庫拉索島的五種魚類。

研究結(jié)果顯示，月鲹和大眼鲹在偏光鏡下比反光鏡有更好的偽裝，其偽裝術(shù)比兩種珊瑚礁魚類和一種表層魚類更好，這幾種魚類都生活在偏振光并不重要的環(huán)境中。值得注意的是，開放性水域中的魚類在獵捕角度的偽裝最好，即從尾部到頭部各個方位的45度角度。這是最易遭遇捕食攻擊的角度。Cummings的實驗室發(fā)現(xiàn)，魚類偽裝術(shù)的實現(xiàn)依賴于皮膚細胞中的血小板，它能夠從不同角度散射偏振光。研究人員將在接下來的研究中探索魚類如何運用這種能力，是游泳改變角度還是調(diào)節(jié)血小板。Cummings表示，這是人類挖掘生物進化價值的極好案例，甚至有助于軍隊。很多生活在開闊海洋中的魚類都是銀白色的，這使得它們能夠反射光照。多年來，科學(xué)家們認為這是魚類偽裝的主要手段，但偏振光偽裝的效果更好。偏振光是水下光的重要組成部分，不均勻而且高度可變。利用反射光偽裝會適得其反，在開發(fā)水域中更容易暴露自己。

楊林林譯自USA: Scientists reveal ocean fish camouflage secrets, FIS, 2015-11-24