<p>深海包含了我們海洋中90%以上的水，但只有大約三分之一的魚類種類。長期以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為這一現(xiàn)象的解釋是憑直覺得出的&mdash;&mdash;淺海水域溫暖，資源豐富，是新物種進(jìn)化和繁衍的最佳場所。但華盛頓大學(xué)伊麗莎白&middot;米勒領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究報告稱，在整個地球的古代歷史中，有幾個時期，許多魚類實際上喜歡寒冷、黑暗、貧瘠的深海水域。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;我們很容易看到珊瑚礁這樣的淺層棲息地，它們非常多樣化，令人興奮，并認(rèn)為它們一直都是這樣的。&rdquo;米勒是華盛頓大學(xué)水產(chǎn)和漁業(yè)科學(xué)學(xué)院的博士后研究員，完成了這項研究，現(xiàn)在是俄克拉何馬大學(xué)的博士后。&ldquo;這些結(jié)果確實挑戰(zhàn)了這一假設(shè)，并幫助我們了解魚類物種是如何適應(yīng)氣候的重大變化的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>深海通常被定義為任何低于650英尺的東西，在這個深度，不再有足夠的陽光進(jìn)行光合作用。這意味著那里的食物和溫暖遠(yuǎn)不如淺海，使它成為一個難以生存的地方。但是通過利用2億年前魚類的基因記錄分析它們之間的關(guān)系，米勒能夠識別出一種令人驚訝的進(jìn)化模式:物種形成率&mdash;&mdash;也就是新物種進(jìn)化的速度&mdash;&mdash;隨著時間的推移而變化。在長達(dá)數(shù)千萬年的時期里，新物種在深海中比在較淺的海域進(jìn)化得更快。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在某些方面，這一發(fā)現(xiàn)提出的問題比解決的問題更多。是什么原因?qū)е卖~更喜歡一個棲息地而不是另一個?是什么讓一些魚比其他魚更容易進(jìn)入深海呢?這些古老的變化是如何幫助創(chuàng)造了我們今天的物種多樣性的呢?</p> <p>&nbsp;</p> <p>當(dāng)米勒將這些變化的物種形成速率映射到地球歷史的時間軸上時，她能夠確定三個可能起作用的主要事件。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;第一個是發(fā)生在2億到1.5億年前的泛大陸分裂，&rdquo;米勒說。&ldquo;這創(chuàng)造了新的海岸線和新的海洋，這意味著魚類有更多的機會從淺水移動到深水。突然間有了更多的接入點。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>接下來是白堊紀(jì)熱溫室期，大約發(fā)生在1億年前，標(biāo)志著地球歷史上最溫暖的時代之一。在此期間，由于海平面上升，許多大陸被洪水淹沒，在地球上形成了大量新的淺水區(qū)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;正是在這個時期，我們真正看到了淺水魚類的發(fā)展和多樣化。&rdquo;&ldquo;我們可以將今天在淺灘看到的許多物種多樣性追溯到這個時期。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>第三個事件是大約1500萬年前的另一個重大氣候變化，被稱為中新世中期氣候轉(zhuǎn)變。這是由于大陸的進(jìn)一步移動造成的，這導(dǎo)致了海洋環(huán)流的重大變化，并使地球變冷&mdash;&mdash;一直到深海。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;大約在這個時候，我們看到深海物種形成的速度真的加快了。&rdquo;&ldquo;這尤其受到冷水魚類的推動。在這段時間里，你今天在華盛頓和阿拉斯加海岸看到的許多物種都多樣化了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>但氣候變化本身并不能解釋魚類最初是如何來到深海的。并不是每一個物種都具備在深水中生存并利用陽光照射不到的相對有限的資源的正確組合。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;要在深海中進(jìn)化成一個新物種，首先你必須到達(dá)那里。&rdquo;&ldquo;我們發(fā)現(xiàn)，不僅物種形成率隨著時間的推移而變化，深海魚類的樣子也在變化。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>最早能夠過渡到深海的魚往往有很大的下顎。這可能給了它們更多的機會去捕捉深海里稀缺的食物。研究人員發(fā)現(xiàn)，在很久以后的歷史中，擁有更長的、更細(xì)的尾巴的魚往往更能成功地過渡到深水中。這使得它們可以通過在海底滑行而不是在水柱中游泳來節(jié)省能量。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;如果你觀察今天生活在深海中的生物，你會發(fā)現(xiàn)一些物種的身體呈錐形，而另一些物種的下顎大而可怕，長著牙齒。&rdquo;&ldquo;這兩個身體平面代表著在相隔數(shù)百萬年的深海中殖民的祖先。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然這些事件看起來像是古老的歷史，但它們或許能夠告訴我們，今天的氣候變化將如何影響海洋生物。米勒希望未來的研究可以建立在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，調(diào)查現(xiàn)代深海魚類如何應(yīng)對氣候變化，并可能為保護(hù)工作提供信息。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說:&ldquo;我們從這項研究中了解到，深海魚類往往在海洋較冷時生長良好，但隨著氣候變化，海洋正在變暖。&rdquo;&ldquo;我們可以預(yù)計，這真的會在未來幾年影響深海中的魚類。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>共同作者是UW的Luke Tornabene;加州大學(xué)歐文分校的克里斯托弗&middot;馬丁內(nèi)斯;美國國家海洋和大氣管理局阿拉斯加漁業(yè)科學(xué)中心的薩拉&middot;弗里德曼;加州大學(xué)戴維斯分校的Peter Wainwright;和克萊姆森大學(xué)的薩曼莎&middot;普萊斯。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究由美國國家科學(xué)基金會資助。</p> <p>&nbsp;</p> <p>欲了解更多信息，請聯(lián)系Miller ecmiller@ou.edu和Tornabene ltorna1@uw.edu。</p> <p>&nbsp;</p> <p>新聞稿由威斯康星大學(xué)環(huán)境學(xué)院的Will Shenton撰寫。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>