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为探究地中海海水对深海动物群的影响,研究人员以软体动物为研究对象,开展了 BALGIM 考察。结果发现多数仅分布于大西洋的物种受地中海流出水(MOW)阻挡,且温度是限制物种分布的主因。该研究为理解海洋生物分布提供了重要依据。
在广袤的海洋世界里,直布罗陀海峡区域就像是一个神秘的生命交汇处,伊比利亚 - 摩洛哥海湾、直布罗陀海峡以及阿尔沃兰海,这里不仅是地质构造复杂的区域,更是多种生物群落汇聚的地方。然而,这片海域的海洋生物分布一直是个谜。地中海的海水,相较于大西洋,似乎有着独特的 “脾气”,传说它对深海动物群不太 “友好”,其深海动物群在数量和物种丰富度上都不及大西洋。但这仅仅是传说,还是确有其事?为了揭开这个谜团,来自国外的研究人员踏上了探索之旅。
研究人员来自多个机构,他们以 BALGIM 考察为契机,围绕地中海海水对深海动物群的影响展开研究。最终,他们的研究成果发表在《Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers》上。这项研究意义非凡,它让我们对海洋生物的分布规律有了更深入的理解,为保护海洋生态、合理开发海洋资源提供了重要依据。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先是样本采集,在 1984 年 5 - 6 月,研究人员搭乘 R/V
Cryos进行 BALGIM 考察,使用梁拖网(CP)、岩石拖网(DR)、沃伦底栖雪橇(DW)等工具,在 200 - 2110 米深度范围采集样本。然后对样本进行处理和分类,将粗分样本在船上初步分类,细分样本保存后筛选并在显微镜下鉴定物种。最后进行数据分析,根据样本位置和深度确定其所属水团,构建矩阵计算物种丰富度、多样性等指数,并运用多元分析和非度量多维缩放排序(n - MDS)等方法探究物种分布规律。
下面来看具体的研究结果:
- 分类群列表、物种丰富度、丰度和多样性指数:研究共鉴定出 4641 个活体个体,分属 154 种,若包含仅以贝壳形式采集的样本,物种总数达 243 种。其中,最丰富的活体采集软体动物多为大西洋 - 地中海(Atlanto - Mediterranean)物种,且许多物种较为罕见。样本中的物种数量和个体数量普遍较低,大西洋和地中海区域以及不同水团之间无显著差异。
- 地理限制:154 种记录物种中,超半数(84 种)在地中海和大西洋均有分布。仅分布于大西洋的 62 种物种中,多数(52 种)与摩洛哥边缘 600 米以下的冷水团相关,受 MOW 阻挡无法进入地中海。不同水团中物种分布有明显趋势,MOW 路径主要为大西洋 - 地中海物种,NADW 和 AAIW 中主要是仅分布于大西洋的物种。
- 组合:通过多变量分析,活体采集的软体动物样本分为 8 组,但分组支持度较低,样本间相似性整体不高。非度量多维缩放图显示,冷水样本和温水样本有明显梯度变化,而不同盐度的温水样本相互重叠。
在研究结论和讨论部分,研究表明 MOW 对仅分布于大西洋且与冷水中层或深层水团相关的软体动物物种几乎不可穿透,地中海流出的海水携带的物种与地中海内的物种有很大重合,且未发现仅分布于地中海的深海软体动物物种。温度(NADW 和 AAIW 中 4 - 10°C,MOW 和 NACW 中 > 13°C)可能是限制物种分布的主要因素,而非盐度(1 - 2‰的变化)。此外,研究还发现,具有浮游幼虫发育阶段的物种更易进入地中海,但这并非必要条件。
总的来说,这项研究成功揭示了地中海海水对深海动物群的影响,为海洋生物地理学研究添上了浓墨重彩的一笔。它不仅解开了长期以来关于地中海深海动物群分布的疑惑,也为后续研究海洋生态系统变化、生物对环境的适应机制等提供了宝贵的数据和理论基础,有助于推动海洋科学领域的进一步发展。