阿留申海沟东北太平洋段深渊与超深渊大型底栖动物群落结构及其环境驱动因素研究

德国AleutBio科考团队通过SO293航次对东北太平洋阿留申海沟(AT)东部及白令海(BS)的14个站点(3,511–7,287 m)进行箱式取样，首次系统揭示该区域大型底栖动物(以多毛纲Polychaeta和等足目Isopoda为主)的密度、群落结构及多样性特征。研究发现深度和沉积物特性是驱动群落差异的关键因素，77%等足类为新物种，且北阿留申深渊(Abyss N AT)物种多样性显著高于超深渊区，为理解地理隔离对深海生物扩散限制提供了重要基线数据。

　　

深海作为地球表面最庞大的生态系统，其生物多样性研究长期受限于极端环境下的采样难度。阿留申海沟(AT)作为北太平洋重要的地质屏障，其东部区域因样本匮乏被称为"黑洞区"，而相邻的白令海(BS)作为北极门户正经历着气候变暖导致的生态系统剧变。德国森肯伯格研究所领衔的AleutBio团队通过2022年SO293航次，首次系统采集了该区域14个站点(深度3,511–7,287 m)的箱式取样器(BC)样本，揭示了深渊(abyssal)与超深渊(hadal)带大型底栖动物的分布规律及其驱动机制。

研究采用标准化箱式取样(0.25 m²)结合300-1000 μm分级筛网，对14个有效站位的宏底栖动物进行分层采集和分类鉴定。通过主成分分析(PCA)和冗余分析(RDA)解析环境参数，运用ANOSIM和SIMPER方法比较区域差异，并计算香农指数(H')等多样性指标。

环境特征分析显示，研究区沉积物以粉砂为主，叶绿素a(chl a)浓度在北部深渊(0.31±0.19 mg m^-3)与超深渊区(0.36±0.25 mg m^-3)显著高于南部深渊(0.07±0.01 mg m^-3)。PCA表明深度与粉砂含量(%silt)呈强负相关(ρ=-0.89)，构成影响群落分布的第一环境因子组。

宏动物群落结构方面，4,914个标本中多毛纲(72.8%)、软体动物(14.9%)和囊虾总目(7.1%)占主导。密度呈现显著深度梯度递减(ANOVA p=0.008)，从白令海单站的5,532 ind. m^-2降至超深渊区最低24 ind. m^-2，未出现预期的超深渊富集现象。群落组成在高级分类阶元无显著差异，但超深渊区寡毛纲(Oligochaeta)占比(13.1%)显著高于深渊区(1.8-3.2%)。

多毛纲分析鉴定出38科3,410个个体，优势科为丝鳃虫科(Cirratulidae)和海稚虫科(Spionidae)。超深渊区丝鳃虫科相对丰度(30.2%)反超海稚虫科(7.4%)，RDA显示深度显著影响科级组成(p=0.001)。等足目研究取得突破性发现：107个个体含10科28属至少49种，77.6%为新种。北深渊区物种数(S=7-11)和香农指数(H'=1.85-2.40)显著高于其他区域，SIMPER分析揭示Haploniscus、Mirabilicoxa等属是造成区域差异的关键类群。

该研究首次证实阿留申海沟东部存在显著的生物地理隔离效应：虽然高级分类单元呈现广布性，但在等足目物种水平上，北深渊、南深渊与超深渊区形成三个特征性群落。沉积扰动导致的生境异质性可能是超深渊区密度波动的主因，而77%等足类新种发现凸显该区域的生物多样性研究价值。研究团队强调，未来需结合表观遗传学(EBS)取样和分子生物学手段，以破解等足类跨海沟分布的生物地理谜题。这些发现为评估气候变化下深海-北极生物连通性提供了关键基线数据，对制定跨洋保护区网络具有指导意义。论文发表于《Progress in Oceanography》，为全球深海生物多样性保护政策提供了科学依据。