来自深海的 DNA 揭示了一条隐藏的海洋“高速公路”
维多利亚博物馆研究所领导的一项世界首创研究表明，在寒冷、黑暗、加压的深海世界中，海洋生物的全球联系比之前想象的要紧密得多。 发表于 7月23日自然，这项具有里程碑意义的研究绘制了脆性恒星（蛇夫总科）的全球分布和进化关系，这种古老的多刺动物从浅水沿海水域到最深的深海平原，从赤道到两极。 作者科学家们分析了在数百次研究航行中收集并保存在世界各地自然历史博物馆中的数千个标本的 DNA，揭示了这些深海无脊椎动物如何在数百万年的时间里悄悄地迁徙到整个海洋，将从冰岛到塔斯马尼亚的生态系统联系起来。 这个前所未有的数据集为了解海洋生物在过去 1 亿年中如何进化和分散在海洋中提供了强大的新见解。 “你可能会认为深海是偏远和孤立的，但对于海底的许多动物来说，它实际上是一条相连的高速公路，“维多利亚博物馆研究所海洋无脊椎动物高级馆长、该研究的主要作者蒂姆·奥哈拉博士说。 “在很长一段时间内，深海物种的活动范围扩大了数千公里。 这种连通性是一种全球现象，直到现在才被忽视。 这是同类研究中最全面的研究，使用了 2,699 人的 DNA脆性恒星标本收藏在全球 48 个自然历史博物馆中。 这些动物在地球上生活了 4.8 亿多年，遍布所有海底，包括 3,500 多米的深度。 与受温度边界限制的浅水区海洋生物不同，深海环境更加稳定，允许物种远距离扩散。 许多脆性恒星会产生富含蛋黄的幼虫，这些幼虫可以在深海流中长时间漂流时期，使他们有能力在遥远地区殖民。 “这些动物没有鳍或翅膀，但它们仍然设法跨越整个海洋，”奥哈拉博士说。 “秘密在于它们的生物学——它们的幼虫可以在冷水中存活很长时间，搭上缓慢移动的深海洋流。” 研究表明，深海群落，特别是温带地区，与浅水群落相比，不同区域的关系更为密切。 例如在澳大利亚南部发现的海洋动物与地球另一端北大西洋的海洋动物有着密切的进化联系。 然而，深海并不均匀。 虽然物种可以广泛传播，但灭绝事件、环境变化和地理等因素在整个海底造成了生物多样性的拼凑。 “这是一个悖论。 深海是高度相连的，但也非常脆弱，“奥哈拉博士说。 “了解生命是如何分布和移动的如果我们想保护它，通过这个广阔的环境是必不可少的，尤其是在深海采矿和气候变化的威胁增加的情况下。 这项研究不仅改变了我们对深海演化的理解，还凸显了博物馆藏品的持久科学价值。 这项研究中分析的 DNA 来自在 332 次研究航行中收集的标本，其中许多是几十年前进行的，并保存在包括维多利亚博物馆研究所在内的机构中。 “这是全球范围内的科学，”维多利亚博物馆首席执行官兼馆长林利·克罗斯韦尔 （Lynley Crosswell） 说。 “它展示了博物馆如何通过国际合作和生物多样性标本的保护，解锁有关我们星球过去的新知识，并帮助塑造其未来。” 这个世界领先的项目是通过与全球 40 多个机构的合作而实现的，这些机构涵盖自然历史博物馆、大学和海洋研究组织，包括支持通过澳大利亚 CSIRO 海洋国家设施对 RV Investigator 的海上时间授予。