海洋前沿（20210115）

2021

“地球是存在奇妙生物的地方！您不必费力想象，只需潜入大海即可。

Photo by Beth Watson/Coral Reef Image Bank.

1.研究称巨齿鲨胚胎会在子宫内吃掉“未孵化的兄弟姐妹”

巨齿鲨（Megalodon）是有史以来在地球海洋中潜行的最可怕的水生食肉动物之一，体长至少达到15米。根据即将发表在《历史生物学》杂志上的一项研究，巨齿鲨不仅生下了世界上最大的鲨鱼宝宝，而且它们实现这种体型是通过涉足一种叫做oophag的做法——鲨鱼胚胎会吃掉它们未发育的兄弟姐妹。

来自芝加哥和新泽西州的研究人员指出，巨齿鲨幼鲨，很可能会以子宫内未孵化的卵为食，以便成长。这当然会导致鲨鱼数量减少，但在这种致命的兄弟姐妹竞争中幸存下来的鲨鱼都是巨大的——比一个成年人类还要大。

通过对存放在布鲁塞尔比利时皇家自然科学研究所的脊椎骨化石使用CT扫描技术（一种使用多种X射线重建3D结构的过程），该团队能够反算出巨齿鲨出生时身体的大致长度——结果显示其长度约为6.6英尺（2米）。

“作为地球上有史以来最大的食肉动物之一，解读O.megalodon的这种生长参数对于理解大型食肉动物在海洋生态系统演化中所扮演的角色至关重要，”芝加哥德保罗大学的古生物学家、该研究的主要作者Kenshu Shimada说。此外，该研究还能够确定鲨鱼在其生命的前半个世纪中，平均每年以16厘米的速度增长，生长曲线模型显示，这种鲨鱼的寿命为88～100岁。

2.《Science》气候变化正在推动海洋缺氧地区的扩张

Photo by Clinton Bauder/BAUE

气候变化正在推动海洋缺氧地区的扩张，这可能会改变碳、硫、氮和微量金属的全球循环。但目前，人们对缺氧如何影响有机碳循环和埋藏缺乏全面理解。

研究组表明，在东热带北太平洋缺氧区的沉降颗粒中发生了隐秘的微生物硫酸盐还原，一些微生物产生的硫化物迅速反应形成耐酸水解的有机硫。以颗粒为主体的硫化作用可增强缺氧水柱下方沉积物中的碳保存，并在不断扩大的缺氧区和大气二氧化碳之间形成稳定反馈。类似的机制可能有助于解释地球历史中，与海洋缺氧有关的更极端的有机碳保存情况。

3.《Nature》西风带在人类活动的影响下正在向极地迁移

Photo Wikipedia

盛行的中纬度西风，被称为西风带，是气候系统的一个基本组成部分，因为它们在驱动海洋表面环流和调节海气热、动量和碳交换方面起着至关重要的作用。

最近的研究表明，西风带在人类活动的影响下正在向极地迁移。作者发现西风带在温暖的上新世比在大约273万年前北半球冰川期（iNHG）加强之后的冰川期更弱，更向极地移动。他们基于灰尘和出口生产力重建的结果表明，在iNHG期间，主要的冰盖发展伴随着中纬度北太平洋的灰尘通量的大幅增加，特别是与亚北极北太平洋的灰尘通量相比。

在这种变化之后，尘埃和生产力的变化很大程度上追踪了上新世晚期和更新世早期的冰期-间冰期旋回。根据这一模式，他们推断西风带的变化主要是由上新世-更新世的热梯度和冰体积的变化所驱动的。通过将这种关系与其他尘埃记录和气候模拟结果结合起来，作者发现西风带的变化是全球同步的。如果上新世预示着未来的变暖，可以预料，目前西风带将继续向极地移动，并在南北半球减弱。

4.《Science》一种普遍存在的轮胎橡胶衍生化学物质导致了银鲑鱼的急性死亡

在美国太平洋西北部的银鲑鱼（银大麻哈鱼）中，当成年鲑鱼洄游到城市溪流繁殖时，每年的暴雨都会导致无法解释的急性死亡。通过研究此现象，研究组发现了一种高毒性的、全球普遍存在的轮胎橡胶抗氧化剂应该是银鲑鱼急性死亡的罪魁祸首。

研究组对美国西海岸有代表性的道路径流和受暴雨影响的溪流进行回顾性分析，发现在有毒浓度（半致死浓度为0.8±0.16μg/L）下，普遍存在6PPD-醌（<0.3-19μg/L）。这些结果揭示了6PPD抗氧化剂对水生物种的意外危害，并暗示了消散轮胎橡胶残留物的毒理学意义。

5.气候变暖促使北极闪电增多

美国地球物理联合会的一次虚拟会议上，研究人员报告了一项新发现，指出北极出现闪电的次数是十年前的数倍，而且这一频率很快就会翻倍。该研究结果表明，随着地球变暖，地球气候可能会发生另一种变化，尽管并非所有研究人员都认为这种趋势是真实的。

闪电是云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象。当对流风暴云中的冰晶（这些云中充满了由暖空气引起的翻滚的气流）碰撞并转移电荷时，闪电就形成了。电荷逐渐分离形成，直到达到临界值，然后雷击被释放。一些研究人员预测，气候变暖将导致全球范围内产生更多的对流风暴和闪电。尽管一些模型研究提出了相反的观点，世界气象组织还是在2016年将闪电列入了“重要气候变量”名单，这意味着对闪电的观测可以帮助研究人员追踪全球气候变化的进程。

北极地区的变暖速度比地球上其他地方都快，因此闪电的变化在那里可能最为明显。相关记录表明，2019年8月发生了迄今为止探测到的发生位置最北的雷击，距离北极仅52千米；2014年7月，加拿大北极地区的一场风暴在北极圈以北造成了超过15000次雷击。事实上，闪电在北极地区很罕见，约占WWLLN（一种监测雷电发生的自动化的气象探测设备）探测到的全球闪电总数的0.5%。但研究人员发现，在北纬65°以北的夏季，每年雷击次数从2010年的35000次左右上升到2020年的近250000次。科学家们重点研究了北极几乎都会观测到闪电的6月、7月和8月，他们发现北极地区的雷击次数不断增加，大部分闪电出现在西伯利亚北部。

然而，无论北极地区的闪电是否增多，都可能对该地区产生重大影响。过去两年里，北极地区被野火烧毁的土地面积创下了记录，其中一些是由闪电点燃的。同时，这也是有记录以来北极排放二氧化碳最多的一年。因此，更多的闪电将意味着点燃野火几率更大，这可能使北极地区排放出更多的温室气体，加剧北极气候变暖进程。

6.格陵兰岛几乎每个区域的冰层都在融化

研究人员最近对覆盖格陵兰岛的冰层进行了一项研究。科学家们发现，该岛几乎每个区域的冰川都在消退，冰层下的淡水河道正随着一层层的融化而形成新的泉眼而改道。研究人员详细研究了覆盖格陵兰岛的225个海洋终结冰川，海洋终结冰川是冰原内部冰流进入海洋的狭窄投影。研究人员发现，自2000年以来，没有一条冰川大幅延展，反而有200条冰川出现了萎缩。

冰原覆盖了格陵兰岛约80%的面积，厚度可达2英里。通常随着冰川流向大海，冰层会被新的降雪所补充。多项研究已经证明，冰川融化和新降雪补充之间的平衡正在发生变化。冰山断裂的速度，或者说大块冰块从冰原上脱落的速度也在发生变化。研究人员说，这是由于空气和海洋温度的上升导致冰原加速失去质量，额外的融水流入海中。格陵兰岛的沿海环境正在发生重大转变，随着冰原的退缩，新的海洋和峡湾部分正在打开。这些变化正在影响格陵兰岛的海岸线，改变其沿海生态环境。

7.神秘喙鲸现身南海

近日，中国科学院深海科学与工程研究所（以下简称深海所）研究员李松海团队在《整合动物学》上在线发表研究论文称，该团队于2019年4～5月在南海北部海域开展深潜及远海鲸类科考任务，目击到3头神秘喙鲸，初步判断可能是银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸。此次发现是全世界对海上银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸活体个体的首次清晰目击。该研究论文在国际上首次对这些神秘喙鲸的体色模式、疤痕图案及其水面行为进行了描述。

喙鲸是鲸目齿鲸亚目喙鲸科动物的统称，目前认为共计6属22种，约占已知现存鲸类物种的25%，是所有海洋哺乳动物中最鲜为人知的动物。喙鲸主要生活在深海水域以进行长时间的深潜觅食，它的神秘除了可能还有潜在的新物种未被发现，还体现在其活体在野外难以被观察到。

深海所研究团队在南海目击到的3头喙鲸体形相似，视觉上估计体长有4.5至5米。其中有两头获得了高清质量照片。研究人员将本次拍摄到的照片与以往搁浅的银杏齿中喙鲸和德氏中喙鲸的照片进行了比对，获得了如下认识。

第一，由于头部和张口形状以及体色存在差异，银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸个体可以很容易地与其他喙鲸种类区分，从外形和肤色来看，目击到的喙鲸应该是银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸；第二，尽管在本次研究中收集到的照片数据质量相对较高，但由于物种之间体色模式和疤痕模式的高度相似性，因此无法对活体银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸进行准确分类；第三，初步收集到的潜水和浮出水面行为的数据与在其他喙鲸中观察到的数据相似，这表明银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸的遇见概率和可接近性可能与其他喙鲸类似；第四，未来的研究应该证实在银杏齿中喙鲸或德氏中喙鲸标本中的唇线凹痕是否正常存在，事实上，唇线凹痕有可能是渔具或海洋垃圾造成的。

由于南海—东南亚海域是全球海洋塑料垃圾污染的主要区域之一，喙鲸非常容易受到海洋垃圾的危害。据国际捕鲸委员会科学委员会观察，与其他喙鲸相似，银杏齿中喙鲸/德氏中喙鲸可能很容易受声呐和地震研究的声音影响。因此，迫切需要进一步了解在南海及整个东南亚海域鲜为人知的喙鲸种群的分布、数量和结构，以便科学评估各种潜在威胁对这些动物的影响。

无独有偶，2020年11月17日，在墨西哥圣贝尼托群岛以北约160千米处，国外科学家也目击到3头神秘喙鲸出现在附近海域。研究人员认为拍摄的照片和记录的声音证据表明该神秘喙鲸很有可能是新种。科研人员还针对目击动物进行了环境DNA取样，相关数据正在分析中。国外专家表示，在墨西哥发现的神秘喙鲸与深海所科研人员在南海发现的喙鲸从外形上看起来很像。

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《海洋世界》整理

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