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《大自然》2019年第4期精彩导读

发布时间:2019年07月31日

刊首:探秘深海海山

原文作者:徐奎栋  推荐编辑:罗蓉

海山是深海大洋中的重要生态景观。据统计,海面下高度500~1 000米的海丘和超过1 000米高的海山,约占全球21%的海底面积。全球有30 000多座海山,但人类仅对其中约1%做过调查,也就是说,约99%的海山仍鲜为人知,这对舰船航行构成了极大威胁。海山特殊的地理特征和水文条件,造就了独特的生物群落和生态系统,是大洋渔业资源和海底矿产资源丰富的区域。与深海平原相比,海山具有生物多样性高、生物量高和特有种比例高等特点,而且生物种类多,生长缓慢,寿命长,在深海生物及其遗传资源等方面备受关注。海山已成为当今全球深海探测与研究的热点。

海山还是许多古老生物的避难所,但这里的生态系统独特且脆弱,一旦破坏极难恢复。当前,海山生物受到自然变化和人类活动的双重影响,其中,渔业捕捞及海底采矿等人类活动可对深海环境和生物造成极大影响,甚至可能是毁灭性的。21世纪初,联合国将海山及冷水珊瑚等作为深海脆弱生态系统纳入了保护议题。

深海大洋勘探与开发涉及国家重大战略,海山因为拥有高生物多样性、高渔业资源和高矿产资源价值而成为各国逐鹿热点。当前,有关“国家管辖外海域生物多样性”及其遗传资源的保护利用,以及深海保护区的划设已成为全球关注的议题,相关法律制度的形成将重构全球海洋利益格局。

随着国力的增强和技术的进步,我国的海洋科研已从以近海为主逐步拓展到深远海的综合探测。自2014年起,我国科学家利用新一代科考船及水下机器人,对热带西太平洋的5座海山进行了多学科综合探测和取样,采获了约1 000号400余种巨型或大型底栖生物标本,并获得了大量超高清影像资料。经过初步研究,已发现3个新属30余个新种。

本期“下潜!探秘深海海山”专栏,聚焦海山浮游动物、底栖动物(包括底层鱼类)等近年来的重要发现和深海探测成果,介绍了海山的主要生物类群及其生态特点。希望更多的年轻朋友关注海山和深海研究。

 

海山为何如此多娇

原文作者:徐奎栋  推荐编辑:罗蓉

从15世纪的大航海时代开始,水下暗礁及浅水海山日益成为舰船航行的重大威胁,引起人们广泛关注。时至今日,由于特殊的地形和水文特征,以及独特的生态系统、丰富的生物多样性和高资源价值,大洋中的海山已成为深海研究中最受关注的领域之一。

 

孤芳不自赏——独居深海的金柳珊瑚

原文作者:徐雨 徐奎栋  推荐编辑:罗蓉

水深2 000米以下、冰冷幽暗的深海是怎样一番景象?这里没有近海岸地区适宜的光照、温度极低、食物匮乏、压强超大。对人类而言,这里是生命的禁区。然而,事实果真如此吗?或许,是我们小看了生命的力量。这里不仅有生命的存在,还有着像绽放的花朵一样美丽的生命。

 

深海里的光影博弈

原文作者:袁梓铭 蒋维  推荐编辑:罗蓉

在幽深黑暗的深海里,不同生物拥有不同的光线适应“策略”:有的身披红色“夜行衣”;有的穿上“迷彩服”;有的不再是“小透明”;还有的拥有红色发光器,既可以隐藏自己,又能照亮猎物。深海生灵们利用光线的本领真是让人叹为观止。

 

深海里的美丽与浪漫——偕老同穴

原文作者:龚琳 李新正  推荐编辑:罗蓉

说起海绵,大家想到的是不是生活中常用的各种海绵用品,如清洁绵、沙发和床垫?其实,大自然中有一种天然海绵——海绵动物。它们有的像工业海绵那样柔软,有的却十分坚硬。它们在贫瘠的深海为其他生物撑起一片生活的天地;还有的,完美地诠释了美丽和浪漫。

 

“踩高跷”的深海狗母鱼

原文作者:刘静 推荐编辑:罗蓉

借助“发现”号无人潜水器,科学家在漆黑且异常寒冷的深海海底发现了可以像踩高跷般“行走”的深海狗母鱼。这是什么样的神奇生物?它们为什么要“踩高跷”呢?

 

深海“小飞象”

原文作者:张均龙 王姗姗 推荐编辑:罗蓉

深海中的“小飞象”真的是象吗?它真的会飞吗?其实,“小飞象”是一类生活在深海中的软体动物。由于它们的身体呈半凝胶状,非常柔软滑嫩,捕捞时极易受损,保存中也容易变形,导致以往人们对这一类群知之甚少。如今,借助水下机器人,科学家终于得以了解这一神秘的动物。

 

深海中的“活化石”——翁戎螺

原文作者:张树乾  推荐编辑:罗蓉

2014年12月,停靠在青岛奥帆中心的“科学”号海洋科学考察船徐徐开动,开启了新一轮的海洋综合调查。在这次科考中,研究人员发现了一个翁戎螺新种——精致翁戎螺。翁戎螺已经在地球上生活了5.7亿年,而且保留了原始的形态,因此被称为可与大熊猫媲美的深海“活化石”。

 

福兮?祸兮?当浮游生物遇上海山

原文作者:张武昌  推荐编辑:罗蓉

自20世纪50年代起,人类开始调查海山,至今已经对约400座海山进行了生物调查,发现海山上的鱼群比周围丰富,底栖生物也很多。但海山在深海里,缺乏光照、温度较低、压强也较大,这些生物是如何存活下来的?它们的食物从哪里来?这一切又与浮游生物有什么关系?

 

铠甲虾的形色奇观

原文作者:董栋  推荐编辑:罗蓉

近年来,我们在西太平洋的雅浦、马里亚纳、卡罗琳和麦哲伦等深海海山区域进行了多次调查。通过“发现”号水下机器人,我们在幽深的海底观察到了数量繁多的铠甲虾,其生物多样性之高让人印象深刻。

 

深海“铠甲勇士”——多鳞虫

原文作者:吴旭文 徐奎栋 推荐编辑:罗蓉

多鳞虫是深海十分常见的多毛类,具有很强的生存和适应能力。鳞片是它们与生俱来的“铠甲”,可保护柔软的身体不受恶劣环境和天敌的侵害。它们既是身披“铠甲”、威风凛凛、来去自如的“勇士”,也是“任凭风浪起,稳坐钓鱼台”的隐士。

 

 

大洋深处的“太阳花”——海葵

原文作者:李阳 推荐编辑:罗蓉

看上去很像花朵的海葵其实是一种结构简单的“植形动物”,依靠触手上能释放毒素的刺细胞捕食,多数分布于浅海和岩岸的水洼或石缝中。常人难以企及的黑暗深海中是否也有这些海中“太阳花”绽放?它们是如何生存与演化的?其种类是否比浅海的丰富?

 

黑水摄影

原文作者:张帆 推荐编辑:罗蓉

在200年前,人们发现许多海洋生物具有垂直迁徙的习性。因此在夜间的海洋里,有可能遇见来自深海的奇特生物。不仅如此,许多看似熟识的海洋生物,它们幼体的形态与行为,至今依然不为人知。在潜水圈内,这类题材被称为“黑水摄影”。20世纪90年代初,美国夏威夷摄影师约书亚(Joshua Lambus)创造了黑水拍摄方式。之所以称为“黑水”,是因为拍摄过程中的一切寻找与拍摄,都需要在夜晚幽暗的海水中进行。 传统意义上的黑水潜水是指在深不见底的洋面上进行悬浮的潜水活动,不同国家有不同的操作方式,在菲律宾阿尼洛通常以一个浮球拴上长约30米的缆绳,缆绳上每隔5米栓一个大的探照灯,用来吸引周围生物,以方便拍摄。

 

美国辛辛那提动物园的两栖动物和爬行动物

原文作者:金文驰 推荐编辑:李峰

龟壳形态独特的印度星斑陆龟、只有前肢且终生拥有外鳃的巨鳗螈、能在水面飞奔的绿双冠蜥、现生体形最大的蜥蜴——科莫多巨蜥……这些形态各异、来自全球各地的两栖动物和爬行动物都以美国辛辛那提动物园为家。

 

澳大利亚的骨顶鸡

原文作者:吴琦 推荐编辑:李峰

骨顶鸡是澳大利亚最常见的水鸟,在首都堪培拉的多数湖泊、河道和水塘里都能见到,也常见于各处湿地、湿草地、水库、海岸沼泽及河口。

 

黑脉蛱蝶越冬记

原文作者:宋憬愚  推荐编辑:赵雪

每年9月下旬至10月上旬,泰山上的黑脉蛱蝶幼虫陆续蜕皮;10月下旬,四龄幼虫纷纷进入冬眠状态;翌年4月上旬,幼虫们结束冬眠醒来,蜕皮后大吃快长,不久即化蛹成蝶,翻飞于花丛草木间。

 

探寻王精灰蝶

原文作者:周利平  推荐编辑:赵雪

2016年新发现的王精灰蝶的生活史鲜为人知。2017—2018年,作者先后5次前往甘肃省迭部县进行调查,终于了解到王精灰蝶的生境、寄主植物及生活史等情况。

 

访北京天文馆馆长朱进

原文作者:苗雨雁  推荐编辑:罗蓉

朱进,应该就是人们常说的“别人家的孩子”。他先后就读于北京师范大学天文系和南京大学天文学专业,获得博士学位后在中国科学院国家天文台工作了11年,2002年就任北京天文馆馆长。作为一位成就卓著的天文学家,他的人生轨迹羡煞多少学子,尤其是天文爱好者。更难得的是,他常年热心天文科普,并担任著名科普期刊《天文爱好者》主编,身体力行推动天文科普工作。在国际天文学联合会(IAU)即将迎来第100个生日之际,本刊编辑部幸运地采访到了朱进研究员。

 

地球历史舞台上的“模特们”

原文作者:冯伟民  推荐编辑:赵雪

自地球上的生命出现以来,林林总总的生物先后登上地球历史舞台,演绎着你方唱罢我登场的“舞台剧”。它们又像“T”型台上的模特,在这个大舞台上展示着不同时代的生物形象,勾画出生物形态的演变和多样性趋势。

 

绿野“先宗”——北京自然博物馆植物演化厅里的化石

原文作者:徐景先 毕海燕 黄满荣 刘迪  推荐编辑:赵雪

斗转星移,地球环境沧桑变化,植物家族里曾经鲜活的生命大部分都随着时光流转消失得无影踪,只有少数经受住了大自然的严酷考验,最终蜕变成美丽的化石。植物化石更像已经逝去的植物家族遗落在地球的“秘密天使”,静静地等待人们去发现、去解密。

 

不容乐观的中国湖泊水质

原文作者:黄佳聪 高俊峰  推荐编辑:李峰

近年来,工农业迅速发展造成的湖泊水污染问题日益突出。经过多年治理,我国太湖、巢湖和滇池等重要湖泊的水质有所改善,但全国湖泊水质的总体状况仍不容乐观,水污染控制与治理之路仍任重而道远。

 

步步惊险——木斯岛冰川科考记

原文作者:高坛光  推荐编辑:罗蓉

新疆阿尔泰山的木斯岛冰川处于中国和哈萨克斯坦两国交界处。由于其位于亚洲中部高海拔地区,因而是研究亚洲高海拔内陆地区气候和环境变化的绝佳场所。冰川远远地屹立在那里,看似静默,实则危机四伏,稍有不慎就会有生命危险。


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