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1 大白鲨可能导致巨齿鲨灭绝 2022-07-01

生活在2300万年至360万年前的巨齿鲨(Megalodon),是其生存年代的海洋顶级掠食者,最大身长可达20米。相比之下,如今最大的大白鲨的总长度也只有6米。已有很多研究讨论了巨齿鲨的灭绝,通常认为其饮食结构和饮食竞争是关键因素。 德国马克斯-普朗克进化人类学研究所开展的一项研究分析了全球现代和化石鲨鱼牙齿中的锌稳定同位素比率,包括巨齿鲨、现代和化石大白鲨的牙齿。这种新方法允许科学家研究动物的营养水平,从而推测动物食物链的范围。牙釉质(牙齿的高度矿化部分)的锌稳定同位素分析与牙齿胶原蛋白(牙本质中的有机组织)的氮同位素分析具有可比性,后者主要用于评估动物物质的消耗程度。然而,研究人员表示,在研究的时间尺度上,胶原蛋白没有被保存下来,因此传统的氮同位素分析是不可能的,但也首次证明,与饮食相关的锌同位素特征保存在鲨鱼牙齿化石的高矿化牙釉质中。 利用这种新方法,研究小组将中新世早期(2040万至1600万年前)和上新世早期(530万至360万年前)多个灭绝物种的牙齿锌同位素特征与现代鲨鱼的牙齿锌同位素特征进行了比较。结果发现锌同位素信号的一致性,这表明海洋食物网底部的锌同位素值可能存在微小差异,这是氮同位素研究的一个混杂因素。 随后,研究人员分析了上新世早期和中新世早期巨齿鲨以及同期和现代大白鲨的锌同位素比率,以调查这些标志性物种对过去生态系统和彼此的影响。结果表明,巨齿鲨及其祖先确实都是顶级捕食者,在食物链中处于高位。但真正值得注意的是,上新世早期鲨鱼牙齿的锌同位素值表明,早期大白鲨的营养水平和巨齿鲨有很大的重叠。这可能意味着这两种鲨鱼捕食的猎物至少有一些重叠。虽然还需要进行更多的研究,但这次研究结果似乎说明了巨齿鲨与上新世早期大白鲨具有饮食竞争关系的可能性。研究人员表示利用锌同位素研究数百万年来灭绝动物的饮食和营养生态是可行的,这种方法也可以应用于其他化石动物群,包括我们自己的祖先。(张灿影编译) 查看详细>>

来源:美国科学促进会科学新闻eurekalert 点击量:4

2 世界上90%以上的海上浮油源自人类活动 2022-07-01

由中美两国科学家组成的研究团队绘制了海洋慢性油污的全球地图,发现超90%的浮油源自人类活动,这一比例远高于之前的估算,研究成果已发表在《科学》(Science)杂志上。该研究对以往关于海洋石油污染调查进行了更新,以前的调查估计,海洋中大约50%的石油污染来自人类活动,50%来自自然来源。研究人员表示,这次调查结果令人信服的地方在于,检测到浮油的频率是如此之高,这些浮油来自小规模排放物、船舶、管道、海底渗漏等自然来源,以及工业或人口产生含有浮油径流的地区。 浮油是海洋表面微观上很薄的一层油。海上大规模的石油泄漏是导致浮油的主要原因,但人类活动和自然来源也会广泛和持续地产生浮油。这些短暂的石油斑块不断地被风和洋流移动,而海浪又将它们分开,使得调查具有挑战性。为了找到并分析这些图像,研究团队利用人工智能对2014年至2019年间收集的56万多幅卫星雷达图像进行了检查,以确定慢性石油污染的位置、范围和可能的来源。即使是极少量的石油也会对构成海洋食物系统基础的浮游生物产生巨大影响。其他海洋动物(如鲸鱼和海龟)在浮出水面呼吸时接触到石油,也会受到伤害。卫星技术提供了一种更好地监测海洋石油污染的方法,尤其是在人类难以监视的水域。一个全球化图景可以帮助集中监管和执法,以减少石油污染。 研究人员发现,大多数浮油发生在海岸附近,大约一半的浮油在距离海岸25英里以内,90%的浮油在100英里以内。海上石油产量占慢性浮油的不到2%,但21条明显的高密度浮油带与航运路线相吻合。与全球其他地方相比,墨西哥湾石油平台附近的浮油相对较少,这表明美国水域石油平台运营商的监管、执法和合规减少了泄漏。如果能够吸取这些经验,并将其应用到全球浮油高度集中的地区,就能改善现状。(张灿影编译) 查看详细>>

来源:美国佛罗里达州立大学 点击量:2

3 我国首台深远海漂浮式风电平台启航 2022-06-30

日前,由我国自主研发的首台深远海漂浮式风电平台“扶摇号”启航,成为我国进军深远海能源开发领域的利器。此次,哈尔滨工程大学船舶工程学院深海工程技术团队承担了风机一体化结构健康监测系统的研制,助力“扶摇号”海上争风。 2019年,哈工程承接了国内首套深远海漂浮式风机平台结构健康动态监测系统的研制任务,经过3年努力,完成了“扶摇号”首次全过程动态结构响应的数据采集任务。 据技术团队负责人、哈工程船舶工程学院教授曲先强介绍,该监测系统可以获取平台运动和系泊参数,从而对叶片和发电机组进行调节控制,达到风机的最大发电量。还可对平台结构进行实时动态监测,可保障漂浮式风机在设计寿命期内安全运行。 据悉,该监测系统由运动监测系统、气隙监测系统、腐蚀监测系统等10个子系统集成,系统国产率达到100%,实现了动态信号与机组主控系统和岸基设备的实时通信。 曲先强介绍,今年5月系统开始安装调试,团队要在72小时内布置完成所有测点,包括约2000米量级的数据线布置和连接、子系统现场调试、整体系统联调、优化算法、升级软件系统、数据传输对接等一系列工作。 “布置测点时间紧迫,必须选取最有意义的测点先行布置。”“测试现场可能会下大雨,一定要做好设备、传感器的防风、防水工作。”虽然团队成员大部分都在哈尔滨,但前方技术和后方成员配合默契,顺利完成了各项任务。现场服务团队连续奋战72小时,克服了时间紧、任务重、连续降雨和配套设施缺乏等困难,抢在风机拖航前完成了系统安装调试。 在“扶摇号”的总装、拖航、海上安装和系统调试过程中,团队成员连续坚守14个日夜,获得了深远海漂浮式风电装备的第一手实测数据,填补了我国深远海漂浮式风电领域数据空白,为“扶摇号”顺利运行保驾护航。 “扶摇号”漂浮式风电平台是中国船舶集团下属中船海装风电股份有限公司牵头,国内自主研发的深远海漂浮式海上风电成套装备一体化示范工程。 查看详细>>

来源:中国自然资源部 点击量:10

4 中国科学院海洋研究所破译首个深海甲壳动物(深海水虱)基因组 2022-06-24

近日,中国科学院海洋研究所李富花研究员课题组和李新正研究员课题组合作破译了国际上首个深海甲壳动物——深海水虱(Bathynomus jamesi)的基因组,并揭示了深海水虱体型巨大化和深海寡营养环境适应的独特分子遗传机制。 此研究是继深海软体动物和深海管虫等深海物种之后,首次报导深海甲壳动物基因组,为揭示甲壳动物独特的深海环境适应性进化和遗传机制提供了重要分子证据。相关研究成果“Genome of agiant isopod,Bathynomus jamesi,provides insights into body size evolution and adaptation to deep-sea environment”发表在生物学Top期刊BMC Biology上。 等足类是甲壳动物中少有的既包含水生、半陆生和完全陆生物种,包含深海和浅海物种的类群。不同生态位的类群在体型上存在巨大差异,其中,深海等足类呈现出体型巨大化现象。理论上讲,深海环境极其恶劣,其寡营养环境不利于巨型生物的生存,因其需要更多的绝对能量。深海水虱是深海巨型等足类的代表性物种,它们因保持世界上最长的绝食时间记录(5年以上)而广受关注。深海水虱基因组的破译为揭示巨型甲壳动物适应深海寡营养环境的独特分子机制提供了重要基础。 研究人员首先完成了深海水虱基因组的测序和组装,构建了高质量的基因组图谱,其基因组组装大小达5.89 Gb,是目前已测序甲壳动物中基因组最大的物种。研究发现其基因组中转座元件的含量高达84%,是引起基因组扩张的重要原因。通过比较基因组学分析,研究人员发现深海水虱基因组内多条生长相关信号通路上的基因发生了显著扩张,包括两条激素信号通路(thyroid and insulin hormone signaling),mTOR信号通路和Hippo信号通路,说明深海水虱体型巨大化的形成可能与其强化的生长相关信号通路密切相关。 深海水虱拥有一个被填满食物的巨大的胃,占身体体积的2/3,还具有发达的用于存储有机物质的组织——脂质体。为了解析深海水虱营养高效利用机制,研究人员对深海水虱不同组织进行了转录组测序和分析,结果发现大量糖代谢和膜泡运输相关的基因家族在深海水虱基因组上发生了显著扩张,且特异性地在胃和肠道中高表达,提示其可能与能量的高效利用相关。此外,研究人员发现脂质体内脂质的积累主要得益于其较低的脂质代谢效率,而非高效的脂质合成能力。 中科院海洋所袁剑波副研究员、张晓军研究员和寇琦副研究员为文章共同第一作者,李富花研究员、李新正研究员和相建海研究员为文章通讯作者。研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助。 论文链接: https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-022-01302-6 查看详细>>

来源:中科院海洋研究所 点击量:14

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