格陵兰海域的鱼类所吞食的水母数量比以前认为的要多,这改变了人们对水母在海洋生态系统中的作用的看法。
深海物种 Scyphozoon Atolla sp. 是蓝狼鱼的重要猎物。图片来源:Alfred Wegener Institute / Mario Hoppmann
长期以来,科学家认为水母并不是掠食性鱼类的最佳食物选择,但阿尔弗雷德·韦格纳研究所和图南研究所研究小组最近的研究表明,格陵兰岛水域的鱼类确实会以水母为食。
研究人员在《皇家学会开放科学》杂志上发表的一项研究中表示,在所分析的两种物种中,水母甚至占据了食物的大部分。研究结果表明,应该重新考虑水母作为海洋食物网猎物的角色,尤其是考虑到它们可能从气候变化中获益,并向北扩散得越来越远。
从极地到热带,所有海洋中都有水母。未来,凝胶状浮游动物可能会进一步扩散,因为它通常是气候变化的赢家之一:与其他物种不同,水母能够更好地应对全球海洋变暖和酸化的事实。“因此,我们必须重新思考和了解水母和凝胶状浮游动物通常如何融入海洋食物网。”亥姆霍兹极地和海洋研究中心 (AWI) 阿尔弗雷德韦格纳研究所 ARJEL 初级研究小组负责人 Charlotte Havermans 博士指出。因此,在一项新研究中,她和她的团队调查了凝胶状浮游动物作为格陵兰海域鱼类猎物的作用。
格陵兰海域栖息着大量不同类型的胶状浮游动物。然而,此前人们并不清楚水母等是否以及在多大程度上是这里鱼类的“食物”。“我们分析了七种鱼类的胃内容物,包括大西洋鳕鱼、黑线鳕和红鱼等商业用途的物种,”Charlotte Havermans 说:“借助DNA元条形码,我们能够非常准确地确定这些动物以什么为食。”
结果令人惊讶:“我们在所有受检鱼类的胃中都发现了水母 DNA,尽管数量各不相同,”这项研究的第一作者、ARJEL 的博士生 Annkathrin Dischereit 说:对于两种鱼类,即大银鱼和北狼鱼,它们甚至占了食物的最大比例。尽管人们普遍认为胶状浮游动物对某些鱼类来说最多只能算是一种营养死胡同和应急食物。“这种假设是基于这样一个事实,即它们的组织很快就会被掠食性鱼类消化,因此在研究中很少将水母记录为猎物。”
现代方法表明水母的作用比以前认为的更大DNA 宏条形码技术为这种情况提供了解决方案:利用这种先进的方法,研究人员能够检测到胃中的短基因片段,并将其与遗传参考数据库进行比较,从而确定这些片段所属的猎物种类。“我们能够看到,我们分析的每种物种都以水母或其他胶状浮游动物为食,”Annkathrin Dischereit 解释说:“我们在鱼的胃中检测到了多达 59 种胶状无脊椎动物。这清楚地表明,它们在亚北极食物网中发挥着重要但以前被忽视的作用。”其中一些物种的胃内容物以前从未在该地区进行过分析。
这项研究表明,我们需要重新思考我们对水母等在海洋食物网中的作用的看法。凝胶状浮游动物不仅仅是权宜之计。它是食物链上层捕食鱼的常规猎物。“我们的研究结果提出了一个问题:为什么鱼似乎经常吃水母,”Havermans 博士说,尽管它们的能量密度低,但它们对捕食鱼能量预算的贡献可能比以前认为的更大:它们可以更快地被消化,更容易捕猎,越来越常见,而且由于它们的饮食,它们可以提供富含能量的成分。
“这里仍然需要进行研究,”Annkathrin Dischereit 说:“我们的研究提供了仅考虑最近消化的猎物的时间快照。我们需要全年收集连续样本,并将它们与这段时间内凝胶状浮游动物群落的变化联系起来。只有这样,我们才能了解鱼类和凝胶状浮游动物之间的营养关系。”
这是绝对必要的,正如Havermans 博士所说:“只有营养学见解才能提供关于水母为何对鱼类和其他生物如此重要的信息。”到目前为止,还没有对几种物种进行适当的营养学研究,例如红鱼。“我们目前的研究结果让人怀疑我们对亚极地生态系统的了解程度,以及最近观察到的凝胶状浮游动物的增加可能如何影响它们。”
参考文献:“肚子里满是果冻?DNA 宏条形码显示格陵兰水域几种鱼类捕食胶状浮游动物的证据”,作者:Annkathrin Dischereit、Julia Katharina Throm、Karl Michael Werner、Stefan Neuhaus 和 Charlotte Havermans,2024 年 8 月 1 日,皇家学会开放科学。DOI:10.1098/rsos.240797
来源:亥姆霍兹极地与海洋研究中心阿尔弗雷德·韦格纳研究所
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