2021年的第一個(ge) 工作日，讓我們(men) 一起來看一看全球海洋界的前沿發現吧。

1.科學家發現有記錄以來最“長壽”的熱帶珊瑚魚

科學家們(men) 在西澳大利亞(ya) 海岸發現的一條81歲的子夜笛鯛改寫(xie) 了有記錄以來最“長壽”的熱帶珊瑚魚記錄。科學家們(men) 一直在試圖了解熱帶珊瑚礁魚類“長壽”的秘密，澳大利亞(ya) 海洋學研究所的研究人員在西澳大利亞(ya) 州海岸附近4個(ge) 地點和印度洋中部的查戈斯群島附近抽樣調查了熱帶魚的生長情況，共發現11條年齡超過60歲的魚。

在西澳大利亞(ya) 州西北部一處名為(wei) 羅利沙洲的珊瑚礁海域，研究人員發現了這條年齡高達81歲的子夜笛鯛和一條79歲的紅鱸魚。確定一條魚的年齡就像計算一棵樹的年齡。魚的耳骨（耳石）有生長帶，科學家可以通過魚類的耳骨鑒定其準確的年齡。

一條魚能在珊瑚礁上生活80年，實在是一件不可思議的事情。領銜這項研究的Taylor表示，當地對海洋資源的保護和限製捕撈是這些魚能夠長壽的原因之一。希望這項研究可以有助於(yu) 氣候變化下的魚類管理決(jue) 策。

2.地球最初的生命如何應對最大的威脅——水

全球變暖途徑日益清晰

圖/Science科學

生命依賴於(yu) 水，但水也能分解DNA和其他關(guan) 鍵分子。那麽(me) ，最早的細胞如何解決(jue) 這一悖論？2021年2月18日，美國國家航空航天局（NASA）將有一艘飛船進入火星的大氣層，它將啟動著陸係統和空中吊裝機動結構，將名為(wei) “毅力號”的六輪漫遊車降落到火星表麵。如果一切順利，這台火星車將著陸在耶澤羅撞擊坑，這是一個(ge) 靠近火星赤道、寬45千米的隕石坑，可能曾經是一個(ge) 液態水湖泊。

英國劍橋大學的研究者約翰·薩瑟蘭(lan) 特別關(guan) 注毅力號的進展。他之所以對這個(ge) 隕石坑感興(xing) 趣，是因為(wei) 它很契合他關(guan) 於(yu) 火星和地球上生命起源的觀點。盡管長期以來，許多科學家都推測最早的生物細胞來自海洋，但最近的研究表明，生命的關(guan) 鍵分子及其核心轉變過程，隻能發生在像耶澤羅撞擊坑這樣的地方，即一個(ge) 由溪流構成的相對較淺的水體(ti) 。

若幹研究表明，生命的基礎化學物質需要太陽光的紫外線輻射才能形成，其所處的水環境有時必須高度濃縮，甚至完全幹燥。在室內(nei) 實驗中，薩瑟蘭(lan) 和其他科學家通過溫和加熱簡單的碳基化學物質，使它們(men) 經受紫外線輻射並時不時加以幹燥，製造出了DNA、蛋白質和細胞的其他關(guan) 鍵成分。化學家還從(cong) 未在模擬海水的條件下合成如此多樣的生物分子。

新出現的證據使許多研究人員放棄了生命出現於(yu) 海洋的觀點，轉而關(guan) 注陸地環境，主要是那些幹濕交替的地方。當然，並不是所有科學家都改變了看法，但是支持陸地起源觀點的科學家表示，該觀點為(wei) 一個(ge) 長期以來的悖論——盡管水是生命的必要條件，但它也會(hui) 破壞生命的核心組成部分提供了解決(jue) 方案。

3.《Nature》公布2020年十大科學發現之南極上空臭氧層的修複使高速氣流停止漂移

圖/Science科學

20世紀80年代中期，科學家在南極上空發現了春季大氣臭氧層空洞，這揭示了人類製造的臭氧消耗物質對大氣層的威脅。位於(yu) 海拔10到20千米處的南極臭氧層空洞也影響了南半球大氣環流，進而影響地表的氣候。最明顯的一個(ge) 趨勢是，夏季的高速氣流開始向極地移動。高速氣流是行星尺度的大氣環流現象，地球上有數條環繞的高速氣流帶。

1987年的《蒙特利爾議定書(shu) 》及其隨後的修正案禁止了臭氧消耗物質的生產(chan) 和使用。因此，大氣中臭氧消耗物質濃度正在下降，臭氧層已經出現初步的恢複跡象。Banerjee等人的研究指出，自臭氧層開始恢複以來，空洞相關(guan) 的環流效應已經停止。以前曾有人注意到這種環流效應停止的趨勢，但Banerjee等人首次正式將其歸因於(yu) 《蒙特利爾議定書(shu) 》的影響。

4.深海冷泉有機碳來源的新機製

冷泉通常指富含甲烷等碳氫化合物的流體(ti) 從(cong) 海底沉積物界麵下滲漏或噴湧的區域，被譽為(wei) 深海生命的綠洲，微生物、貽貝等生物以冷泉噴發物作為(wei) 能量來源大量繁殖。由甲烷厭氧氧化古菌（ANME）和硫酸鹽還原細菌（SRB）介導的甲烷厭氧氧化過程（AOM）是支撐整個(ge) 冷泉生態係統的主要能量來源，也是目前已知能夠維持生命的低能量極限反應過程之一。

甲烷厭氧氧化過程每年消耗約4億(yi) 噸甲烷，屏蔽了海底約90%的甲烷釋放，深刻影響了深海碳循環和全球氣候變化。在傳(chuan) 統的認知中，甲烷厭氧氧化過程將甲烷轉化為(wei) 無機碳，以此作為(wei) 深海冷泉生態係統的主要能量來源。然而，冷泉生態係統存在大量的異養(yang) 微生物，其生長所需要的有機碳來源一直是未解之謎。

針對這一科學難題，上海交通大學張宇團隊在《Nature Communications》發表文章，提出了冷泉碳循環的新模型：ANME古菌將甲烷厭氧氧化為(wei) 無機碳的同時產(chan) 生有機碳，為(wei) 生態係統中的異養(yang) 微生物提供碳源。ANME古菌消耗的甲烷中有3~25%沒有被完全氧化成二氧化碳，而是轉化為(wei) 乙酸或者其他的有機物。在深海冷泉環境中，由於(yu) 高的甲烷分壓，甲烷轉化為(wei) 有機碳不再是一個(ge) 耗能反應，使得這一生物過程可持續。這一新發現的有機碳的產(chan) 生過程對準確評估深海的碳儲(chu) 庫、解析冷泉生態係統的形成機製，都具有重要意義(yi) 。

5.珊瑚與(yu) 共生藻類的關(guan) 係變化幫助白化珊瑚恢複

2015-2016年厄爾尼諾現象期間珊瑚群落的變化（健康-白化-恢複）

圖/Nature自然科研

氣候變化造成的海洋熱浪越來越頻繁，對世界上的珊瑚礁構成了嚴(yan) 重威脅。氣候變暖導致珊瑚將生活在其組織內(nei) 提供營養(yang) 的共生藻類排出，這將導致珊瑚白化，使珊瑚更容易受到饑餓、疾病和死亡的影響。雖然有些藻類跟共生藻類相比能讓珊瑚更耐高溫，但以前的研究表明，白化珊瑚需要水溫恢複正常，才能重新獲得藻類並恢複。

加拿大維多利亞(ya) 大學的Julia Baum及其同事在2015年至2016年熱帶海洋熱浪期間研究了太平洋基裏蒂馬蒂環礁的珊瑚。該環礁一端是村莊和基礎設施，另一端則幾乎沒有人類幹擾。

熱浪來臨(lin) 前，環礁“受幹擾”一端的珊瑚寄居著耐高溫的藻類，而受幹擾較少地區的珊瑚則含有對熱敏感的共生體(ti) 。熱浪持續兩(liang) 個(ge) 月後，以耐熱藻類為(wei) 主的珊瑚，如預期的那樣，白化的可能性較小。一些包含對熱敏感藻類的珊瑚雖然白化，但在海水溫暖的時候又意外地恢複了。

這種效果以前從(cong) 未有過記錄，而且隻在沒有強烈本地幹擾的地區觀察到，這似乎是因為(wei) 珊瑚將熱敏藻類排出，以更耐高溫的物種取而代之。該研究表明，珊瑚可能有多種途徑在長期熱浪中生存下來，它們(men) 有可能能夠抵禦白化或從(cong) 白化中恢複過來，而這些途徑受其共生關(guan) 係的影響。這有助於(yu) 我們(men) 在未來的長期熱浪中更好地管理珊瑚礁。

6.科學家在海洋環境中發現首個(ge) 馴化另一種動物的動物

人們(men) 認為(wei) ，大約在15000年前，人類首先馴化了狼以此來幫助捕獵。而在接下來的幾千年裏，人類又增加了山羊、豬、綿羊和牛作為(wei) 食物和材料。而人類所吃的幾乎每一種植物都跟它們(men) 原來的野生同類完全不同，植物在人類手中經過數千年的磨練變得更大、更耐寒、更美味、更有營養(yang) 或更容易種植、收獲和食用。

截止目前，已知的唯一一種能馴化其他物種的生物是昆蟲，例如螞蟻飼養(yang) 蚜蟲以保護它們(men) 免受捕食者的傷(shang) 害，但這種行為(wei) 從(cong) 未在其他脊椎動物中被看到過。然而，在伯利茲(zi) 的珊瑚礁考察中，由格裏菲斯大學和迪肯大學的研究人員領導的一個(ge) 小組發現，長鰭雀鯛似乎已經馴化了糠蝦。

眾(zhong) 所周知，雀鯛會(hui) 養(yang) 殖藻類作為(wei) 食物。現在看起來它們(men) 似乎還會(hui) 利用糠蝦的糞便作為(wei) 肥料來幫助這些植物的生長。作為(wei) 回報，這些蝦也會(hui) 得到一個(ge) 安全的生存場所，雀鯛會(hui) 趕走任何遊得太近的糠蝦捕食者。

科學家們(men) 通過一係列實地測試和實驗室測試證實了這一想法。他們(men) 發現，事實上，這些蝦是被雀鯛的氣味吸引而來，同時，這也在幫助它們(men) 積極地避開捕食者的氣味。

為(wei) 了測試這些魚是否起到了保護小蝦的積極作用，研究人員把這些蝦放在一個(ge) 透明的袋子裏，然後把袋子放在養(yang) 殖場內(nei) 部或外部。不出所料，養(yang) 殖場外麵的其他魚都想吃掉這些小蝦，但養(yang) 殖場內(nei) 部任何靠近的捕食者都被“養(yang) 殖魚”給趕走了。這一實驗不僅(jin) 證實了科學家的想法，同時他們(men) 還發現，跟沒有蝦的養(yang) 殖場相比，有蝦的養(yang) 殖場，無論是藻類質量還是魚的健康狀況都有所改善。

來源：海洋世界傳(chuan) 播（《海洋世界》整理）



關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站