海洋巨型脊椎动物迁徙:连接全球海洋,助力生物多样性保护

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Nature Communications 14.7

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  为解决海洋长途迁徙物种保护难题,研究人员开展 “海洋巨型脊椎动物迁徙连接全球海洋” 主题研究。综合 1304 篇文献,构建 109 种物种的迁徙网络模型,发现全球海洋广泛连接。该成果为政策制定提供依据,助力物种保护111。

  在地球的广袤海洋中,动物们的迁徙就像一场神秘而宏大的旅程。从北极燕鸥每年往返于两极之间长达 80,000 公里的超长跋涉,到棱皮龟从印度尼西亚到俄勒冈州 20,000 公里的艰难征途,这些海洋巨型脊椎动物的迁徙壮举令人惊叹不已。然而,如今许多迁徙物种的生存却面临着严峻挑战。近一半的海洋迁徙物种被列为受威胁、近危或数据缺乏状态,它们的迁徙路线和关键资源正遭受着各种威胁23
造成这种局面的原因之一,是基础生态研究与政策制定所需信息之间存在差距。虽然动物运动数据存储库不断发展,但从原始数据到可用知识,还需要进行综合和沟通。而且,现有机制在保护迁徙物种方面存在明显不足,比如迁徙鱼类种群的过度捕捞情况比非迁徙种群严重得多,多数迁徙鸟类在其生命周期中也未能得到充分保护46

为了深入了解海洋巨型脊椎动物的迁徙规律,为保护它们提供有力支持,来自澳大利亚昆士兰大学、美国杜克大学等机构的研究人员展开了一项重要研究。相关成果发表在《Nature Communications》上5

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,他们从大量文献中收集数据,涵盖 173 种海洋物种,最终确定了 109 种有相关地理空间信息描述连通性的物种7。其次,开发了站点聚合过程,将众多站点聚合成 “元站点”,以处理数据重复问题并维护关键信息13。最后,利用 R 语言的 igraph 包构建网络模型,对数据进行深入分析15

研究结果主要包括以下几个方面:

  • 确定大量站点和构建网络模型:从文献中确定了 5476 个站点,涵盖海龟、海洋哺乳动物、鱼类和鸟类等多个类群。通过对这些站点和物种迁徙路线信息的分析,构建了交互式连通性网络7
  • 发现广泛的迁徙联系:研究发现,几乎世界上每个地区之间都存在海洋巨型脊椎动物的迁徙联系。平均而言,各国通过迁徙海洋物种与 27.9 ± 20.8 个其他专属经济区(EEZs)或国家管辖范围以外区域(ABNJ)相连。美国和法国由于海外领土多和采样投入大,与其他国家水域的连接最多8
  • 揭示不同类群的迁徙特点:变温动物(鱼类、海龟)倾向于连接热带地区,而恒温动物(海鸟和海洋哺乳动物)的迁徙路线更多是从热带到极地,甚至极地到极地。所有类群都存在广泛的区域间和区域内移动9
  • 明确数据现状与问题:系统中包含了使用超过 16,000 个动物携带标签收集的迁徙信息,但数据存在地理和分类学上的偏差。例如,海龟研究多集中在赤道附近,海鸟研究则偏向极地地区,热带海鸟研究不足。此外,还存在性别和年龄类别的偏差10

研究结论和讨论部分强调了这项研究的重要意义。研究构建的网络模型为全球海洋中巨型脊椎动物的连通性提供了初步基线信息,虽然模型并不全面,但已揭示出数据收集方面的差距和偏差,为后续研究指明了方向10。这些模型还能为政策制定提供关键支持,例如在环境影响评估中考虑多个物种的迁徙周期累积影响,在疾病传播研究中评估迁徙物种的作用等11。同时,研究结果也表明,目前海洋生物多样性保护面临着诸多挑战,国际社会需要加强跨区域合作,共同应对这些问题,以保护海洋生态系统和迁徙物种的生存。这项研究为推动全球海洋生物多样性保护迈出了重要一步,让人们更加了解海洋巨型脊椎动物的迁徙奥秘,为守护它们的未来提供了有力的科学依据1214

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