南海深海生物多样性国际研究态势与热点分析

南海是西太平洋边缘海,有陆架、陆坡、岛礁、深海平原、海山、冷泉等多种生境,近10年来南海逐渐成为世界深海研究的热点。南海是中国海洋生物多样性最高的区域,与作为海洋生物多样性中心的印太珊瑚大三角区具有一定的环境与生物连通性,对南海的深海生物探测研究可丰富对西太平洋及印太交汇区生物多样性及地理分布格局的认知。目前有关南海的生物多样性研究主要集中在北部陆架浅海及岛礁,对于深海生物多样性认知明显不足。本研究梳理了全球深海生物多样性的主要国际战略布局,并对南海深海生物多样性SCIE论文发表情况进行了综合分析,探讨了南海深海生物多样性研究态势,对未来南海深海生物多样性调查与研究提出了研究展望和建议。     

深海生物原位实验与生态监测研究进展

深海在黑暗、高静水压、低温（黑烟囱等热液系统除外）和寡营养的极端环境下形成了特殊的生境。对深海生物/微生物的研究,不仅可以揭示各种深海生物的生理代谢特性和动态变化规律,而且有助于深海生物资源的开发利用,特别是深海微生物碳循环机制的相关研究可为全球实现碳中和目标提供新的路线图。研究深海生物的首要条件是获得大量保持原位特性的样本,然而传统深海采样手段的局限可能导致深海相关研究结果无法反映深海环境下真实的生命过程,亟需发展满足深海生物原位研究的采样方法和生态监测技术。本文对深海生物研究现状,相关科学问题和原位组学研究进展,以及原位生态监测装备研发和应用进行综述,并对深海原位生物实验室进行了展望。     

初识盲虾和泉蟹

正我出生在厦门,生长在海边,认得许多海洋里的生物。至于海底深处神秘莫测的生物,除了影视画面,既不具名,也未谋面。幸运的是,我参加了第九届全国中学生海洋知识夏令营,在国家海洋三所深海生物实验室,见识了盲虾和泉蟹等深海生物的"庐山真面目"。走进深海生物实验室,墙上挂着一台很大的显示器。研究员老师让我们观看了一段录像,没有片名,我们姑且称为"海底黑     

潜水器在深海生物多样性研究中的应用进展

简要介绍了世界主要海洋国家潜水器的建设情况,并重点分析了潜水器在深海不同生境生物多样性研究中的应用,包括热液系统、冷泉、海山、峡谷和海沟等,以及深海生物多样性保护等几个方面。旨在为我国深海生物多样性研究提供参考,并推动我国潜水器在深海科学考察中的应用。     

深海热液口大型底栖生物遗传多样性的研究进展

深海热液口及其生物群落自1977年发现以来,受到海洋生物学界的广泛关注。近年来伴随深海调查技术的进步,大量热液生物群落相继被发现,并在生物地理学、生态学和生物多样性方面取得了显著的进展。目前,受采样不足及分类学研究的限制,针对深海热液口的遗传多样性研究多集中于大型底栖生物。本文拟对该领域的研究成果进行简要综述,以期加深对深海热液口大型底栖生物的物种分布模式、扩散途径及群体连通性的认识,为深海热液口生物多样性的研究提供新视角。     

深海化能生态系统大型生物多样性分布格局及其起源演化研究进展

深海被认为是地球上尚未被认识和开发的“最后疆域”,深海环境不仅可满足人类对未来资源的部分需求,还孕育出了独特的生态系统和特殊的生命过程。地球上绝大部分生态系统是利用光合作用来维持生命循环,而深海中存在着以化能合成为基础的生态系统。本文重点综述了国内外关于深海化能生态系统中大型生物多样性及其起源演化方面的研究进展,并对印太交汇区深海极端环境的生物多样性研究趋势和发展方向进行了展望。     

基于R-FCN_ResNet的深海冷泉区生物的识别与分布研究

针对深海冷泉生物数量多、密度大、特征低,人工识别它们的种类和数取它们的数量耗时费力且准确度低这一问题,利用残差学习块,改进了基于区域的全卷积网络算法,用以深海冷泉生物的自动识别与检测。首先,构建了一组包括5类目标生物的深海冷泉生物图像目标检测数据集;然后,在TensorFlow框架下对比了R-FCN_ResNet、Faster R-CNN和SSD_MobileNet三种典型的卷积神经网络算法。从训练耗损时间、平均检测速度、平均置信度三方面权衡,突出了R-FCN_ResNet模型的优势;最后,将测试集图片输入至该模型中检测深海冷泉生物的种类和数量,并且以此复现了生物的分布情况。实验证明,所提方法结合本文数据集进行的深海冷泉生物识别与分布研究,是有效可行的,且具有较高的目标分类和定位准确率。     

深海高技术发展现状及趋势

深海高技术是海洋开发和海洋技术发展的最前沿和制高点,是国家综合实力的集中表现,也是目前世界高科技发展的方向之一。深海高技术是综合性的技术,主要包括:深海环境监测技术,深水油气、矿产、生物及其基因资源勘查和开发技术,深海运载平台和作业技术。文章综合了国外深海高技术发展的最新动态,研究了国外深海高技术的研究现状,分析了深海高技术的发展趋势,对了解认识我国与世界先进水平之间的差距,深入开展我国深海高技术的发展具有重要的意义。     

“生命大爆发”的活化石——海绵

多数人对海绵的印象是在日常生活中清洁用的人造物品，但在海洋里有不折不扣的活海绵。不论是在色彩缤纷的珊瑚礁缝隙中，或是在巨大礁石的阴影覆盖下，都居住着这种族群庞大、从深海到淡水的远古生物。     

深海虫虫记

环境恶劣的深海并非一个不毛之地,而是一个生机勃勃的地方。随着深海探测技术的进步,庞贝蠕虫、玉钩虫、萨马乌贼蠕虫……越来越多的深海原著民正在进入人类的视野。直到20世纪60年代,科学家仍普遍认为深海生物非常稀少。造成这种错觉的原因是,当时主要通过水下摄影来调查数千米深处的海底生物,发现的结果完全取决于照片的质量。     

热液和冷泉10种无脊椎动物基因组大小测定及比较

基因组大小(或称C值)作为生物单倍体细胞中全套染色体的DNA总量,在一定程度上是恒定的,因而C值可以作为生物物种的一个特定参数。深海热液和冷泉为更好地理解C值与不同环境之间的关系提供了一个特征性的模型。本文采用流式细胞术,测定了来自热液和冷泉环境中的10种深海无脊椎动物的C值,其分布范围从0.87 pg到12.28 pg,其中,相比于软体动物和多毛类,甲壳生物基因组大小及变异均较大。对比热液和冷泉两个群落中共有种(深海偏顶蛤Bathymodiolus platifrons、柯氏潜铠虾Shinkaia crosnieri以及长角阿尔文虾Alvinocaris longirostris)的基因组大小,发现C值差异并不显著。同时,综合已有的数据,对深海化能极端环境与其他环境条件下的物种C值进行对比分析,结果显示深海化能极端环境下生物的基因组大小并没有发现明确的变化趋势。     

自主式深海海底溶质通量原位观测站研究进展

针对深入了解深海海底界面的物理、化学和生物动态变化过程及机制的观测需求,综述了自主式海底观测站(着陆器,lander)在深海海底溶质通量监测的研究进展。探讨了海底观测站的设计与实施技术,分析总结了深海自主式原位观测站在沉积物-水界面化学组分通量的观测机理,讨论了自主式海底观测站的国内外发展现状。自主式海底观测站具有可灵活机动选择观测地点、操作简单、便于多参数综合测量的特点,为获取深海海底长时空尺度综合参数资料提供了有效的技术支撑。根据目前深海生物地球化学循环研究特点,提出了自主式海底观测站面临的问题与发展建议。     

海底热液系统氨基酸合成的探索

热水生物与地球生命起源的关系是当前引人注目的热点之一。由于缺乏食物来源,深海环境一直被认为是生命的“禁区”。然而目前的研究发现,热液活动为海底生物提供了食物和能源,从而在生命的“禁区”里形成了特殊的生物群[1,2]。据不完全统计,在海底黑烟囱喷口周围已经建立了一个     

南海——我国深海研究的突破口

近两年来,海内外和海峡两岸的中国科学家围绕深海研究进行反复研讨,一致认为南海是我国深海研究的首选,并初步形成了“南海深部计划”的研究方案,提出以“构建边缘海的生命史”为主题,从洋壳深海盆的演化、深海沉积、生物地球化学过程三方面开展研究的建议方案。他们建议：利用现代技术重新测定南海磁异常条带,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;观测现代深部海流和海底沉积过程,从深海沉积中提取边缘海盆演化的信息;认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用。争取在科学和技术全国性合作的基础上,在南海实现我国深海研究的突破。     

早古生代海洋中连续 15 Ma期间深海生物硅质沉积的证据

由于人们很难对早古生代深海沉积岩进行测年 ,所以对寒武纪—奥陶纪海洋中外骨骼浮游生物在深海沉积物中的作用知之甚少。这些外骨骼生物大都保存在造山带的主缝合带 ,如哈萨克斯坦地区。放射虫是已知的能够保存内骨骼的最古老的浮游生物。它们在早古生代首次出现 ,那时还没有出现原始的外骨骼浮游生物和大范围的生物成因碳酸盐。目前还不清楚放射虫在早古生代的什么时候成为了深海生物沉积物的生产者以及这些软泥是在什么环境堆积形成的。尽管很早就有关于寒武纪放射虫的报道 ,但对其出现的证据争议很大。只是最近才有人撰稿恰当地报道了澳…     

海山生物多样性研究近10年国际发展态势与热点

海山是全球深海生物多样性的汇聚区, 且以其高富钴结壳资源和高渔业资源成为深海探测研究热点。海山生态系统易受到人为活动的影响, 海山及其冷水珊瑚被认为是脆弱海洋生态系统的重要构成部分。对海山生物多样性的破坏以及过度开发可能对海洋健康造成不可逆的严重影响, 法律和地缘政治等因素的影响也使得保护海山生物多样性面临很多挑战。本研究对海山生物多样性近10年(2001—2020年)的国际研究计划以及论文发表情况进行了综合分析, 探讨了海山生物多样性研究的国际发展态势和研究热点, 为海山生物多样性研究、保护与管理及相关国际合作的开展提供参考。     

又见深海寄生

一支科学探险队在新西兰北部多火山的4个深海区发现了一些奇特的海洋生物。这些生物有的能叫出名字．有的则非常陌生。探险队的活动始于今年春天，在7月初公布了一些发现的深海生物的照片．说实话．这些生物有的看上去还真可怕!但是，有的也真够“萌”的。     

大西洋底来的人·第十二集 幸福岛

理性、睿智的伊丽莎白博士正领导着她的同事们在一起调查、研究深海里的矿藏。他们为了调查海底矿藏的情况,急需一艘深海勘探船,尽管政府拨了钱,但一时无法修造出来。于是,就在报上登了一则请求租用或转让现成的勘探船的启示。启事刊登后,有好几家公司都来洽谈过,但是,不是因为要价太高,就是由于船上的     

蓝镜头

又见深海奇生一支科学探险队在新西兰北部多火山的4个深海区发现了一些奇特的海洋生物。这些生物有的能叫出名字,有的则非常陌生。探险队的活动始     

东海外陆架及钓鱼岛以北海域鱼类、底栖生物的痕量金属测定

从海洋生物生态学本身的研究,生物体常量,微量元素的测定,前人已作了很多的工作。随着国防、工业及海上交通运输不断高速发展,各种工业废物大量抛入海洋,海洋污染日趋严重。为此,许多海洋学者又从海洋环境保护出发,对各个海域里的生物成分进行了监测,特别对生物体痕量金属的测定已作了大量工作[3-6]。测定的范围是广范的,从大洋到极地,从深海到岸边,而对受污染严重的港湾及河口的生物毒物研究得更多。