<p>深海包含了我們海洋中90%以上的水，但只有大約三分之一的魚類種類。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家們一直認(rèn)為這一現(xiàn)象的解釋是憑直覺得出的&mdash;&mdash;淺海水域溫暖，資源豐富，是新物種進(jìn)化和繁衍的最佳場(chǎng)所。但華盛頓大學(xué)伊麗莎白&middot;米勒領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)新研究報(bào)告稱，在整個(gè)地球的古代歷史中，有幾個(gè)時(shí)期，許多魚類實(shí)際上喜歡寒冷、黑暗、貧瘠的深海水域。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;我們很容易看到珊瑚礁這樣的淺層棲息地，它們非常多樣化，令人興奮，并認(rèn)為它們一直都是這樣的。&rdquo;米勒是華盛頓大學(xué)水產(chǎn)和漁業(yè)科學(xué)學(xué)院的博士后研究員，完成了這項(xiàng)研究，現(xiàn)在是俄克拉何馬大學(xué)的博士后。&ldquo;這些結(jié)果確實(shí)挑戰(zhàn)了這一假設(shè)，并幫助我們了解魚類物種是如何適應(yīng)氣候的重大變化的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>深海通常被定義為任何低于650英尺的東西，在這個(gè)深度，不再有足夠的陽光進(jìn)行光合作用。這意味著那里的食物和溫暖遠(yuǎn)不如淺海，使它成為一個(gè)難以生存的地方。但是通過利用2億年前魚類的基因記錄分析它們之間的關(guān)系，米勒能夠識(shí)別出一種令人驚訝的進(jìn)化模式:物種形成率&mdash;&mdash;也就是新物種進(jìn)化的速度&mdash;&mdash;隨著時(shí)間的推移而變化。在長(zhǎng)達(dá)數(shù)千萬年的時(shí)期里，新物種在深海中比在較淺的海域進(jìn)化得更快。</p> <p>&nbsp;</p> <p>在某些方面，這一發(fā)現(xiàn)提出的問題比解決的問題更多。是什么原因?qū)е卖~更喜歡一個(gè)棲息地而不是另一個(gè)?是什么讓一些魚比其他魚更容易進(jìn)入深海呢?這些古老的變化是如何幫助創(chuàng)造了我們今天的物種多樣性的呢?</p> <p>&nbsp;</p> <p>當(dāng)米勒將這些變化的物種形成速率映射到地球歷史的時(shí)間軸上時(shí)，她能夠確定三個(gè)可能起作用的主要事件。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;第一個(gè)是發(fā)生在2億到1.5億年前的泛大陸分裂，&rdquo;米勒說。&ldquo;這創(chuàng)造了新的海岸線和新的海洋，這意味著魚類有更多的機(jī)會(huì)從淺水移動(dòng)到深水。突然間有了更多的接入點(diǎn)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>接下來是白堊紀(jì)熱溫室期，大約發(fā)生在1億年前，標(biāo)志著地球歷史上最溫暖的時(shí)代之一。在此期間，由于海平面上升，許多大陸被洪水淹沒，在地球上形成了大量新的淺水區(qū)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;正是在這個(gè)時(shí)期，我們真正看到了淺水魚類的發(fā)展和多樣化。&rdquo;&ldquo;我們可以將今天在淺灘看到的許多物種多樣性追溯到這個(gè)時(shí)期。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>第三個(gè)事件是大約1500萬年前的另一個(gè)重大氣候變化，被稱為中新世中期氣候轉(zhuǎn)變。這是由于大陸的進(jìn)一步移動(dòng)造成的，這導(dǎo)致了海洋環(huán)流的重大變化，并使地球變冷&mdash;&mdash;一直到深海。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;大約在這個(gè)時(shí)候，我們看到深海物種形成的速度真的加快了。&rdquo;&ldquo;這尤其受到冷水魚類的推動(dòng)。在這段時(shí)間里，你今天在華盛頓和阿拉斯加海岸看到的許多物種都多樣化了。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>但氣候變化本身并不能解釋魚類最初是如何來到深海的。并不是每一個(gè)物種都具備在深水中生存并利用陽光照射不到的相對(duì)有限的資源的正確組合。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;要在深海中進(jìn)化成一個(gè)新物種，首先你必須到達(dá)那里。&rdquo;&ldquo;我們發(fā)現(xiàn)，不僅物種形成率隨著時(shí)間的推移而變化，深海魚類的樣子也在變化。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>最早能夠過渡到深海的魚往往有很大的下顎。這可能給了它們更多的機(jī)會(huì)去捕捉深海里稀缺的食物。研究人員發(fā)現(xiàn)，在很久以后的歷史中，擁有更長(zhǎng)的、更細(xì)的尾巴的魚往往更能成功地過渡到深水中。這使得它們可以通過在海底滑行而不是在水柱中游泳來節(jié)省能量。</p> <p>&nbsp;</p> <p>米勒說:&ldquo;如果你觀察今天生活在深海中的生物，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一些物種的身體呈錐形，而另一些物種的下顎大而可怕，長(zhǎng)著牙齒。&rdquo;&ldquo;這兩個(gè)身體平面代表著在相隔數(shù)百萬年的深海中殖民的祖先。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然這些事件看起來像是古老的歷史，但它們或許能夠告訴我們，今天的氣候變化將如何影響海洋生物。米勒希望未來的研究可以建立在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，調(diào)查現(xiàn)代深海魚類如何應(yīng)對(duì)氣候變化，并可能為保護(hù)工作提供信息。</p> <p>&nbsp;</p> <p>她說:&ldquo;我們從這項(xiàng)研究中了解到，深海魚類往往在海洋較冷時(shí)生長(zhǎng)良好，但隨著氣候變化，海洋正在變暖。&rdquo;&ldquo;我們可以預(yù)計(jì)，這真的會(huì)在未來幾年影響深海中的魚類。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>共同作者是UW的Luke Tornabene;加州大學(xué)歐文分校的克里斯托弗&middot;馬丁內(nèi)斯;美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局阿拉斯加漁業(yè)科學(xué)中心的薩拉&middot;弗里德曼;加州大學(xué)戴維斯分校的Peter Wainwright;和克萊姆森大學(xué)的薩曼莎&middot;普萊斯。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)資助。</p> <p>&nbsp;</p> <p>欲了解更多信息，請(qǐng)聯(lián)系Miller ecmiller@ou.edu和Tornabene ltorna1@uw.edu。</p> <p>&nbsp;</p> <p>新聞稿由威斯康星大學(xué)環(huán)境學(xué)院的Will Shenton撰寫。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>