
位于冲绳海槽热泉区的深海帽贝群落。深海帽贝多附着于深海贻贝的贝壳上(白色箭头所示)。(以下图片均来自CREDIT:科大)

深海帽贝在西北太平洋冷泉区(蓝点)与热泉区(黄点)的采样点。 1-3:三个分别位于南海蛟龙海脊、黑岛海丘,与相模湾的冷泉区;4-7:四个位于冲绳海槽的热泉区。右下角插图:展示深海帽贝的形态特征(比例尺 = 1 厘米)。

科大海洋科学系讲座教授暨系主任钱培元(左二)与浸大生物系教授邱建文(右二)及探究团队成员科大海洋科学系助理教授王岩(左一)及博士后探究员徐婷(右一)。
(神秘的地球uux.cn报导)据EurekAlert!:香港技术大学(科大)与香港浸会大学(浸大)的探究人员兴办,首次破解一种广泛分布于西北太平洋深海热泉(hydrothermal vent) 与冷泉区(hydrocarbon seep)的深海帽贝的种群历史、遗传结构,以及群体连通性025悬疑片观察这项探究不只有助我们知晓深海生物在栖息地、地形,与洋流互相作用下的迁徙规律、分布历史,以及当代基因流,更可为保育海洋生物多样性及制定生态治理策略提供重大科学依据。
20世纪70年代末至80年代初深海热泉与冷泉区的相继察觉,极大地改变了人类对地球上生命进化过程的认知。与首要由光兴办用驱动的年底聚焦荣耀Magic,送给正在努力的你陆地及浅海生态操控系统各异,深海热泉与冷泉这种黑暗、高压,并常常伴有高浓度有毒物质的生态生态则首要由化能合成作用驱动。它们广泛分布于地壳运动活跃区,并孕育了多样生命,形成了宛若深海「荒漠」里的「生命绿洲」。但是,随着日趋透彻的海洋考察及探究,科学家察觉一些物种在深海热泉与冷泉区均有分布,独家肖战测评而当中更是相距数百至数千公里。这些察觉不禁引人深思:这些深海生物如何做到基因交流?各异生物群落之间是否存在遗传差异?
以便透彻研究这些科学难题,科大海洋科学系讲座教授暨系主任钱培元与浸大生物系教授邱建文率领本港团队,并连同中国海洋大学及日本国立探究开发法人海洋探究开发机构的海洋生物学家,使用群体遗传学确认与物理洋流模型,操控系统地探究了一种广泛分布于西北太平洋热泉与冷泉区的深海帽贝的种群历史、遗传结构,以及群体连通性。
经由群体遗传学确认,探究团队首次揭示深海帽贝在西北太平洋分为四个亚群,含有一个深海热泉亚群与三个冷泉亚群。探究人员开展种群历史确认,进一步推衍出深海帽贝这四个亚群形成的历史过程:最初深海帽贝分为两个冷泉亚群分支,并分别栖息于较浅水的黑岛海丘(Kuroshima Knoll)冷泉区及较深水的冷泉区域。少数归于黑岛海丘冷泉区的帽贝幼体后来随着太平洋洋流「黑潮」(Kuroshio Current) 的历史迁移而进入冲绳海槽,它们逐步适应冲绳海槽热泉区的生态,并形成热泉亚群;而分布于较深水的南海蛟龙海脊冷泉区与相模湾冷泉区,则逐步分化为两个较深水亚群分支。该遗传分化或许与吕宋海峡的地理阻隔及南海蛟龙冷泉区近两千年来的甲烷通量下降有关。
探究团队亦经由确认物理海洋模型资料,研究了地形与洋流如何作用深海帽贝的群体连通性、迁徙途径,以及各异亚群杂交等方面的潜在作用。其中,数值粒子评测揭示了由于冲绳海槽与西北太平洋公开水域的水流受制于冲绳海槽地形 (尤其是在水深800 m 及其以下),所以分布于冲绳海槽各个热泉区的深海帽贝呈现出群体的高度连通性与遗传均一性。数值粒子评测亦预示了小若干来自相模湾冷泉亚群的帽贝幼虫或许受到西北太平洋中层洋流的作用,偶然迁徙至冲绳海底热泉,继而呈现冷泉亚群与热泉亚群的个体杂交(hybridization) 。
此项探究增进了我们对日常于深海热泉及冷泉区的深海生物,在栖息地、地形,与洋流交互作用下的迁徙规律、分布历史,与当代基因流。身兼科大捷成David von Hansemann 理学教授的钱教授强调:「群体连通性是《生物多样性公约》、海外海事组织与其他联合国专门机构,以及各类海外组织评估特定栖息地生物多样性保护价值的核心规范。所以,这项探究不只有益于我们知晓深海生物的演化机制与群体连通性,并且为保育海洋生物多样性及可持续运用生物资源奠定了理论基础,更为制定区域生态治理计画与兴办全球海洋生态操控系统保护区提供了重大科学依据。」
有关成果已发表于海外学术期刊《分子生物与进化》。