科学家利用新技术检查深海珊瑚的健康状况,发现疑似新物种
近日,来自美国本土和波多黎各自治州的科学家在波多黎各水域发现了比以前已知的更大的生物多样性,并可能已经确定了几个疑似新的珊瑚物种,收集了75个不同物种的300多个样本。未来几个月将进行研究,以识别和命名任何新物种。
SOLARIS生物反应器是此次探险的核心。SOLARIS在海洋中被用来测量一种名为超氧化物的稀缺化合物,这是一种活性氧。SOLARIS利用化学发光特性,这是一种产生光的化学反应。SOLARIS生物反应器使科学家能够将化学实验室的高精度分析带到4500米深的地方,以更好地了解活性氧的化学动力学,研究人员希望利用活性氧来了解珊瑚抵御病原体和压力的能力。图源:Schmidt Ocean Institut
参与此次为期20天考察的研究人员包括伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)、利哈伊大学和波多黎各大学的研究人员,旨在利用一种名为SOLARIS的新技术,在200至500英尺(60至150米)的弱光下评估中生珊瑚和60至6500英尺(20至2000米)的深海珊瑚的健康状况,它代表活性中间物质的潜水海洋化学发光分析仪。
这种传感器测量被称为“活性氧(ROS)”的分子,这些分子对所有生物的健康都是必不可少的,也是有负面作用的。活性氧很难量化,因为它们的寿命很短,有些在海洋环境中只存在30秒。SOLARIS是第一代生物反应器,将继续开发并用作构建未来海洋健康评估技术的框架。
(波多黎各海岸附近记录的珍贵珊瑚群落。图源:Schmidt Ocean Institute)
虽然众所周知,浅水珊瑚因气候变化而挣扎着生存,但人们对深水珊瑚的健康状况知之甚少。研究人员通过测量珊瑚产生的活性氧超氧化物和过氧化氢来调查珊瑚的健康状况,这些化学物质是动物在进食等基本生物功能以及对病原体或环境压力做出反应时释放的。
该团队发现,波多黎各周围珊瑚形成的活性氧量因珊瑚物种的不同而不同,远低于之前在太平洋观察到的活性氧。这可以为了解哪些物种和地区更容易受到压力和不断变化的海洋条件的影响提供重要的见解。
在受控实验室环境中的初步结果还表明,一些深海珊瑚在受伤时会释放过氧化氢,这可以提供一个压力诊断指标,科学家可以利用该指标快速评估深海珊瑚生态系统的健康状况。
研究人员相信活性氧对获取食物和抵御病原体至关重要。如果这些化学物质能够保护珊瑚,就可能能够通过更好地了解促进珊瑚形成的控制措施,帮助珊瑚抵御压力。
(深海珊瑚探险队在波多黎各为珊瑚做健康诊断。图源:Schmidt Ocean Institute)
科学家们还使用施密特海洋研究所(Schmidt Ocean Institute)的水下机器人ROV SuBastian探索中生和深海栖息地,包括惠廷海山和别克斯岛西南部的一个峡谷,团队在那里观察到了6英尺高的竹珊瑚。
在Desecheo山脊(美属波多黎各西部的Desecheo国家野生动物保护区的一部分),科学家们在海洋保护区外观察到了密集的多样的珊瑚物种。该团队在德塞切国家野生动物保护区和周围水道发现了比之前观察到的更高的珊瑚物种丰度。
在这次探险之前,根据之前为数不多的观测结果,预计该地区的珊瑚多样性较低。新的发现可能为波多黎各周围海洋保护区的扩张提供证据。
编者注
Desecheo国家野生动物保护区是波多黎各的国家野生动物保护区。Desecheo岛位于波多黎各以西14英里(23公里)处,北面是大西洋,南面是加勒比海。该保护区包括整个崎岖不平的岛屿。它是加勒比群岛国家野生动物保护区的一部分。
该保护区是波多黎各西海岸莫纳走廊(Mona Passage)的一个面积为360英亩的岛屿。虽然它是一个相对较小的岛屿,但地形多山,崎岖不平,有半落叶的干燥森林和草原。由于土壤的多孔性和陡峭的地形,Desecheo岛上没有永久的淡水。
Desecheo国家野生动物保护区不对公众开放。由于存在未爆炸的军事弹药,保护区不对公众开放。未来的出入将受到限制,并将取决于军械的清理和该地区安全使用的证明。1940年到1952年间,该岛曾被美国战争部用作空中轰炸的练习目标,从1952年到1960年,该岛被用作美国空军的生存训练区。
编译:Daisy 审核:Sara
参考资料:
1.https://phys.org/news/2023-05-scientists-technology-health-deep-sea-corals.html
2.https://sciencesprings.wordpress.com/2023/05/10/from-the-schmidt-ocean-institute-and-the-woods-hole-oceanographic-institution-scientists-use-new-technology-to-examine-health-of-deep-sea-corals-and-find-suspected-new-species/
3.https://www.fws.gov/refuge/desecheo/visit-us/locations/desecheo-national-wildlife-refuge
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