时间:2024-05-24
渔业科技前沿
詹姆斯库克大学ARC珊瑚礁研究中心的研究人员首次揭开了有些物种能够适应海洋变暖的基因奥秘。
在与沙特阿拉伯杜拉国王科技大学(KAUST)的合作项目中,研究者调查了几代生活于较高水温海域的岩礁鱼类的基因应答。研究中心的Heather Veilleux博士表示,在几代接触高水温后,有些鱼类具备了非凡能力去适应高水温。但是现在仍然不知道它们是如何做到的。使用先进的分子工具,研究小组发现了53个参与长期、多代适应高温的关键基因。通过了解这些基因的功能,人们可以知道鱼类如何应对高温。研究发现能量调节是适应高温的关键。免疫和应激反应同样为鱼类适应高温提供帮助。
研究人员在不同温度下将几代岩礁鱼类混合饲养。KAUST的Tim Ravasi博士表示,研究人员使用了先进的遗传技术来检测这些基因在鱼体内的功能。通过将基因表达和代谢表现相对应就可以鉴别哪些基因参与高温适应,研究中心的Philip Munday教授补充道。该研究首次揭示了有助于岩礁鱼类或其它海洋物种适应未来温暖环境的分子过程。了解哪个基因参与跨代适应及其调控表达机制,将有助于了解多变环境的适应机理,有助于鉴别哪些物种在气候变迁时面临危机,哪些物种对气候变化耐受性强。
杨林林译自Australia: Scientists identify fish genes involved in transgenerational acclimation, FIS, 2015-9-4
弗吉尼亚海洋科学研究所(VIMS)的研究人员发现,蓝蟹的耐缺氧能力远比人们目前所认知的强很多。研究人员利用电脑控制的呼吸器这一高科技技术对蓝蟹进行了耐缺氧试验,研究结果反驳了之前关于蓝蟹耐缺氧能力的相关结论,该研究结果有助于解释某些生态学谜团。
NOAA海洋渔业服务处的渔业生态学家Rich Brill表示,蓝蟹相对不耐缺氧的观点是违反直觉的,因为蓝蟹经常出现在河口环境中,即使是少有人类活动的河口也易缺氧。该研究的初衷是考虑到全球范围内近岸水域的溶氧量降低,而低氧水域的扩张可能会影响到蓝蟹种群以及其他一些海洋生物。低溶氧“死亡”水域扩张的主要原因是人类排入了过度的氮肥、污水以及生活垃圾。水体中含氮量过高导致了藻类爆发,细菌在分解死亡藻类过程中会消耗大量的氧气。
Brill及其同事利用自动化间歇式水流呼吸运动计量法进行了蓝蟹耐缺氧实验。蓝蟹被分别放入一密闭的容器内,并通过光纤和荧光传感器记录下每秒钟蓝蟹的耗氧量。研究结果与之前的结论截然相反。蓝蟹可被认为是“氧气调节器”,它们可以保持一个恒定不变的化学需氧量代谢率直到溶氧达到临界水平。早期的研究结果认为蓝蟹是一种“需氧随变生物”。临界溶氧水平随着实验蓝蟹的新陈代谢水平而变化,研究人员可以通过升高水温、投喂鲱鱼或者让蟹感染一种可以提高新陈代谢率的寄生虫来提高溶氧临界水平。当水温在62℉和72℉时,每升水的临界耐溶氧含量相差2 mg。当水温为82℉时,临界耐溶氧每升要相差2~3 mg。
Brill表示,在野外环境和实验室环境下,溶解氧水平会影响到蓝蟹的活动行为,而研究结果与这种影响是一致的。该研究结果支持蓝蟹可以在溶解氧较低的河口水域环境下生存的观点。在适宜的水温条件下,蓝蟹的临界耐溶解氧水平甚至可为1.3 mg/L。该溶氧浓度只相当于海水饱和溶氧的15%。此外,受全球变暖的影响切萨皮克湾的水温从1960年后上升了1.5℉到2.5℉,预计到2070年还将上升3.5℉到9℉。目前受关注的一个重要问题是海湾水温升高对蓝蟹临界耐溶解氧的水平的影响。研究结果表明,当水温从62℉升高到72℉时,蓝蟹的新陈代谢水平增加了一倍;当水温再升高10℉,从72℉增加到82℉后,蓝蟹的新陈代谢率升高了6倍。当水温为72℉时,被喂食的蓝蟹和感染了Hematodiniumperezii寄生虫的蓝蟹的新陈代谢率是未被喂食和未感染蓝蟹的两倍。水温82℉时,被喂食蓝蟹的新陈代谢率比未被喂食蓝蟹高60%。
杨林林译自USA: Blue crabs more tolerant of hypoxic conditions than thought, FIS, 2015-9-24
新汉普顿大学(UNH)的研究者们把目光投向于一种不常见的研究材料—耳石。耳石研究有助于确定美洲拟鲽的保育场,土豆丝大小的美洲拟鲽稚鱼在河口保育场生长为幼鱼。最近一篇发表在美国渔业协会杂志上的论文或许有助于恢复美国东海岸直线下降的美洲拟鲽种群。
耳石除了能揭示鱼类年龄外(类似树的年轮),耳石微化学元素指纹能够记录鱼类生活过的水环境。新罕布什尔大学的研究团队发现12 km河口范围内的美洲拟鲽稚鱼的耳石上都具有类似的化学元素指纹,而这一指纹主要受到注入河流特殊的地理学和水化学影响。研究结果表明耳石微化学元素指纹能够用来回溯比目鱼稚鱼的产卵场,其准确率高达73%,该技术为渔业科学家们监测该种群提供了新的技术途径。
美洲拟鲽又名檬鲽,2013年其渔业产值约合1 000万美元。然而,东海岸美洲拟鲽的种群数量在过去的20多年里迅速衰退。助理研究员Elizabeth Fairchild称,尽管当局发布了严格的渔业管理条例并控制了捕捞压力,但种群数量还没有得到恢复。很多美洲拟鲽保育场—河口水域的水温正变得越来越高,近岸的人类活动也影响到稚鱼的生存,这迫使它们游往更深的近海水域。该项研究对环境保护很重要,通过耳石微化学元素研究,可以寻找到对保育美洲拟鲽最有意义的河口,并将其保护起来,这样可以减少对美洲拟鲽的伤害。
科学家们从河口和浅海水域的12个站位点上收集美洲拟鲽稚鱼的耳石,站位点分布于新泽西州的纳瓦辛克河到新罕布什尔的大湾。通过质谱仪分析了每个站位耳石上的化学组成。结果显示12个站位中有3个站位的稚鱼保育场回溯的成功率为73%,它们分布于大湾、小港和Hampton-Seabrook港,站位间的耳石微化学组成稍有不同,尽管河口间距离临近。
最近,Fairchild和海洋学助理教授Inda Kalnejais申请到了一份NOAA资助计划,将把他们的研究延伸至美洲拟鲽成鱼。收集成鱼耳石能帮助揭示美洲拟鲽河口种群和外海种群之间的决定性关联。Fairchild表示,美洲拟鲽渔业关系到多方面的利益。渔民期望美洲拟鲽资源恢复,这样他们可以再次丰收;万帕诺亚格人也期望美洲拟鲽资源恢复,因为美洲拟鲽在他们的历史文化中有着重要的意义。为保护美洲拟鲽资源,陆军工兵部在美洲拟鲽产卵季节里不能疏浚河道。
杨林林译自USA: Otoliths can help protect winter flounder, FIS, 2015-9-10
世界上第一尾进行了卫星跟踪标记的双髻鲨出现在加利福尼亚南部海岸。自卫星标记起,这条鲨鱼已经在海洋中游弋了超过1 000英里,曾经到访过墨西哥,如今又游了回来。NOAA的渔业科学家们两个月前在神克利门蒂岛附近对其进行了卫星标记并放流。
这条目前在加利福尼亚凡吐拉市附近的双髻鲨让人们重新认识了鲨鱼为觅食鱿鱼和其他鱼类所洄游的距离。从2014年夏季开始,加利福尼亚南部海域明显的高水温吸引了大批的双髻鲨向南活动,在加利福尼亚南部经常能够遇到它们。NOAA西南渔业研究中心的渔业科学家Russ Vetter表示,令人感到惊讶的是一个季度的时间它们究竟游了多少距离。这条双髻鲨为觅食曾游至巴扎后又再次折回到加利福尼亚南部,对于动物而言这已经算是很长一段距离了。
最近几周内,双髻鲨频繁地出现在加利福尼亚南部海域。曾有人乘皮艇钓到双髻鲨。通常双髻鲨是不具攻击性的,科学家们警告称遇到鲨鱼还是要保持警惕,因为鲨鱼的活动具备不确定性。2015年6月30日,科学家们在NOAA年度鲨鱼资源调查过程中在神克利门蒂岛附近偶然捕捞到了这条双髻鲨并在其特殊的背鳍上安装了卫星定位装置。该装置具备较高的卫星定位分辨率。这是一条锤头双髻鲨,加利福尼亚南部海域还有其他两种鲨鱼,分别是窄头双髻鲨和路氏双髻鲨。这条双髻鲨叉长约7英尺。NOAA的渔业科学家们曾于2008年在同一海域对另一尾双髻鲨进行了标记,但标记装置为非实时定位系统,该装置能收集几个月的数据,需要重新捕捞到该鲨鱼后可将装置拆下来读取数据。
人们对双髻鲨的生活习性了解很少,科学家们通过标记这尾双髻鲨可以在厄尔尼诺气候发生之前更多地了解双髻鲨的活动,厄尔尼诺现象常使西海岸水温异常升高。异常升高的水温常会吸引一些暖水物种,比如双髻鲨。Vetter解释称,安装卫星定位系统后这尾双髻鲨向南洄游的距离超过了400英里,为捕食沙丁鱼和鳀鱼洄游至巴扎半岛,之后又返回了凡吐拉市。双髻鲨特殊的锤状头部具有特殊的感觉器官,夸张地分隔于两侧的双眼有助于帮助它们发现猎物。双髻鲨一般活动于太平洋大陆架浅海水域,但一次在巴扎半岛海域,这条双髻鲨向外海突然游了几百英里。Vetter希望卫星定位标记能够在未来的2~3年里仍保持工作,这样就可以获取双髻鲨更多的活动信息。双髻鲨频繁到访临近海域是一件有趣的事情。双髻鲨一路游至巴扎半岛只为看看那里是否有喜爱的食物,这表明双髻鲨的食物并不十分充裕。在温暖的厄尔尼诺年份里,追踪双髻鲨可能发现更多有关双髻鲨在逐渐升温的气候条件下生态习性如何变化的相关线索。Vetter称,双髻鲨有可能出现在更靠北的海域,让科学家们更好奇的是它们可以向北游多远。
杨林林译自USA: Tagged hammerhead shark may provide new clues during El Nio, FIS, 2015-9-17
澳大利亚墨尔本州莫纳什大学的一个研究团队与佛林德斯大学进行了合作,他们就不同种类鲨鱼的不同呼吸方式是如何影响鲨鱼和鳐鱼在渔业捕捞过程中的死亡几率进行了研究。研究结论能够使科学家和渔业管理者确定优先研究的对象和管理对策,对于保护更多的易危和濒危物种具有重大意义。
莫纳什大学博士生导师兼首席研究员Derek Dapp表示,每年全世界有1亿尾鲨鱼被捕捞,这些鲨鱼大多数并非渔民的目标捕捞对象。鲨鱼可能会在捕捞过程中由于机械物理损伤或者窒息而死,但直到现在,不同鲨鱼种类的敏感度还不是很清楚。四分之一的鲨鱼和鳐鱼种类面临着濒临灭绝的危险,所以必须对提高它们的生存几率做出紧急行动。
这个研究团队分析了通过商业捕捞技术(延绳钓、刺网和拖网)捕获的超过80个鲨鱼和鳐鱼种类。这些种类中包括了诸如白斑星鲨这种能够在静止情况下通过喷水孔这种特殊呼吸孔进行呼吸的种类,其在渔业捕捞过程中的成活率比那些需要持续游泳才能够进行呼吸的种类(如锤头双髻鲨和灰鲭鲨)更高。实际上,这个研究也表明需要持续游泳进行呼吸的鲨鱼种类的平均死亡率在渔业捕捞过程中高达84%。
莫纳什大学的Richard Reina教授也解释了为什么诸如灰鲭鲨这些鲨鱼种类在渔业捕捞过程中更有可能死亡。一般的商业捕捞技术都会降低鲨鱼向前的游动能力,所以一旦它们被捕获,这些种类的鲨鱼在这些渔具中会开始窒息。它们不可能在长时间的捕捞过程中存活,因为它们没有办法进行有效呼吸,而那些能够利用喷水孔进行自主呼吸的鲨鱼种类对于长时间的捕捞过程具有更强的耐受性。鲨鱼和鳐鱼具有超过1 000个种类,但是在渔业捕捞过程中这些能够自主呼吸的鲨鱼种类比例低于10%。研究表明整个鲨鱼种群中大多数种类都容易受到潜在的渔业捕捞威胁。既然已经确定这些种类在捕获过程中更有可能死亡的原因,那么就需要和渔业管理者一起致力于设计捕捞对策来降低对那些无法进行自主呼吸的鲨鱼种类的影响,进而使鲨鱼的种群数量停止下滑。
杨林林译自USA: Breathing modes affect sharks′ chances for survival, FIS, 2015-9-2
一个来自美国和欧洲的科学家团队已经开发出一个便宜的便携式设备,用来更快更简单的筛选刚捕捞的贝壳类动物是否含有毒素——腹泻性贝类毒素(DSP)。
DSP中毒是由食用贝壳类动物(贻贝、牡蛎、扇贝和蛤蜊等)而引起的,这些贝壳类动物会富集冈田酸(OA)或者相关的海洋毒素。水华通常也被称为赤潮,这一情况的发生会产生上述有毒物质,而这些贝壳类动物又能通过滤食将这些毒素富集在体内。因为通过烹饪并不能去除贝壳类动物体内的毒素,所以若干规定被用来防止销售和食用受污染的贝壳类动物。
为了遵守这些规定,现行方法是将样品送往实验室进行检测,但是这些检测不仅昂贵和专业性强,并且检测速度较慢。Waqass Jawaid和他的同事们着手开发了一种廉价的、易于操作和携带的设备,并且在实验室以外的地方也可以严格保证测试标准,能够在船上和其它外部场所对贝壳类动物是否含有毒素进行快速检测。
研究者们改进了一个新的测试方法,被称为侧流免疫层析法(LFIA),这一方法就像家用早孕检测试纸条一样能够方便使用。LFIA结合了简单的测试过程,原理就像前面所显示的一样,1个抗体与3个OA毒素进行特异性结合。
杨林林译自USA: Portable device quickly tests shellfish toxins, FIS, 2015-10-2
负责研究厄尔尼诺现象(ENFEN)的秘鲁多部门委员会正由于秘鲁沿岸厄尔尼诺现象加强、气温高于正常而保持警觉。科学家估计2015~2016年夏天沿海厄尔尼诺现象达到强或超强级别概率为55%。
根据委员会的最新报告,温暖的厄尔尼诺-南方涛动现象正持续发生。在10月上半月,太平洋中部赤道地区的海表面温度(SST)变化趋势和1997年类似,尽管中部和东部地区的海气耦合关键指标-降雨值低于1997年。太平洋中央赤道地区西风异常现象仍在强化,这会产生偏暖的开尔文波,不过当前西风异常现象不及1997年。在秘鲁沿海地区,北部和中部海岸的水温平均异常增高3℃。在同一地区,极端气温仍高于正常,平均最低温度升高2℃,最高温度升高2.2℃。此外,沿海厄尔尼诺指数(ICEN)8月份为+2.15,和6月、7月一样维持强温暖类别。
对于鳀鱼,科学家们表示在南纬6°的Punta La Negra至Pisco港之间,鱼群较为分散且偏深海,其再生产能力在正常范围内。另一方面,在 Chimbote港则仍存在一些鲭鱼等暖水鱼类。接下来的几个月,预计秘鲁沿岸由于厄尔尼诺现象海温将持续偏高,平均海平面(MSL)将上升,温跃层将加深。受西风影响及10月上半月在太平洋中部赤道的观察,预计9月下半月形成的温暖的开尔文波持续时间将延长。这个开尔文波将在11月到达秘鲁海岸,这将有助于维持当前变暖的气候,甚至加剧变暖,但不会达到1997年11月记录的水平。
据ENFEN称,95%的概率沿海厄尔尼诺现象延续至夏季,55%的概率在夏季将达到强或超强级别。ENFEN多部门委员会将继续报告进展,并将每月更新太平洋东部和中部的厄尔尼诺强度概率直到南半球的夏天。
杨林林译自Peru: Scientists estimate 55pc probability of strong or extraordinary El Nio, FIS, 2015-10-28
作为厄尔尼诺现象到来的补偿措施,厄瓜多尔政府批准在厄瓜多尔沿海8海里之外的联合捕捞活动,旨在捕捞短角美对虾(Farfantepenaeusbrevirostris)、加州美对虾(F.Californiensis)和智利无须鳕(Merlucciusgayi)。
厄尔尼诺导致海水变暖促使一些物种如鳕鱼向更深的水域寻找理想的栖息地,而其他物种则水平迁移。鉴于这个问题,农业、畜牧业、渔业与水产养殖部(MAGAP)授权鳕鱼船队实验性捕捞一年,从而促进开发这些渔业资源应对可能发生的资源更替。渔业资源副部长Victor Alcivar确保实验计划开展,在部长级协议(MAGAP-DSG-2015-0192)中提出测试一种可减少海洋生态系统影响、有效且可持续盈利的新型渔网研究。
多物种的捕捞作业(鳕鱼、虾)包括两个海域:第一个从哥伦比亚边境的北纬1°28′00.00″N到马纳维的Manta海岸00°56′18.02″S。第二个是瓜亚斯省和El Oro省的圣埃伦娜海岸,从南纬0°10′34.30″S到秘鲁边界南纬3°23′00″S。Alcivar表示,白天可以捕捞鳕鱼,夜晚则进行短角美对虾和加州美对虾的作业。所有捕捞活动在船上观察员的监督下进行。
授权参与本研究的航次共336次,其中鳕鱼拖网2 022次,虾拖网6 825次。据不完全统计,总共捕获2.4 t鳕鱼,112.3 t短角美对虾和96.3 t加州美对虾。捕捞船只满足了水产养殖和渔业部及国家渔业研究所(INP)的多项要求,如修改网具、使用海龟逃逸装置(TEDs)、装备并运行卫星监测系统、船上观察员制度、冷却系统、授权港口渔获检查和禁止在8英里内进行作业。
杨林林译自Ecuador: Combined fishery encouraged to offset El Nio impact, FIS, 2015-10-29
佛罗里达理工学院一项新的研究认为,帝王蟹可能很快在南极海洋生态系统中成为高级食肉动物,发挥在数千万年中从没有发挥的作用。
该研究的主要完成人,佛罗里达理工大学生物科学系主任Richard Aronson教授表示,地球上变暖最迅速地区之一的南极半岛西部海洋温度上升将在未来几十年里使帝王蟹种群从当前的深海栖息地迁往较浅大陆架。研究人员发现如果海水变得足够温暖,将没有盐度、海底沉积物类型或食物资源等物理屏障和生物屏障可以阻止捕食性甲壳类动物的到达。它们的到达会产生巨大的影响。因为大陆架上的其他生物进化过程中没有贝壳类捕食者,如果螃蟹到来可能会彻底重组生态系统。
这项研究提供了初始数据,但数据本身还不能证明蟹种群将扩大到浅水区域。该研究的另一个参与者,伯明翰阿拉巴马大学(UAB)的James McClintock表示,确定螃蟹是否扩大深度范围的唯一途径是通过长期监测跟踪它们的活动。在2010~2011年南极的夏天中,由美国国家科学基金会(NSF)资助的研究团队使用一个水下相机首次在南极半岛西部玛格丽特湾的大陆坡上记录下了螃蟹的繁殖。这个区域只比大陆架生态系统深几百米。
该研究的另一参与者,佛罗里达理工学院博士后Kathryn Smith解释说,帝王蟹向较浅水域迁移的总体影响,是会使南极独特的生态系统变得更像地球上其他地区的生态系统,生态学家称之为生物同质化过程。研究总结说,这样的变化将从根本上改变南极海底生态系统,并减少全球海洋生态系统的多样性。论文中使用的数据是在NSF、瑞典极地研究秘书处和瑞典研究理事会联合远征南极期间收集的。参与考察的科学家来自佛罗里达理工大学、UAB、伍兹霍尔海洋研究所、瑞典哥德堡大学和英国南安普顿大学。
杨林林译自USA: King crabs may threaten Antarctic ecosystem, FIS, 2015-10-13
迈阿密大学海洋与大气科学学院的研究人员发现了一个运用海洋热含量图像分析鱼类迁徙秘密的新方法,该方法常用于飓风强度预测。
研究人员定量研究发现,诸如黄鳍金枪鱼、蓝鳍金枪鱼、旗鱼等长距离洄游的大型迁徙鱼类与海洋锋和涡旋有密切联系。迈阿密大学的海洋生物与生态学家Jerald S. Ault表示,利用海洋表温的热含量数据并不能明显地揭示鱼类的具体迁徙规律。这也催生了研究鱼类如何与动态水相互作用的新方法。相对于26度等温线的海洋热数据是用来衡量海洋上层能量储存的方法,该方法被用来预测飓风强度已有40年时间。过去20年间,海洋热数据已实现卫星日常监测,以开展天气和气候研究。除了天气预报之外,海洋热数据图像还能揭示海洋动态特征,如海洋锋和涡旋,这比单纯使用海表温度更为可靠,特别是在夏季。
研究人员比较了高度迁徙鱼类由卫星标签获得的运动数据以及海洋上层储存的热含量数据。该研究的主要完成人,迈阿密大学海鲢和梭鱼研究中心的Jiangang Luo(罗建刚)表示,采用先进的优化算法和热含量地图,研究人员开发了一种能大大提高定位精度和细化鱼类运动轨迹的方法。研究显示,鱼类通常沿着水团边界移动,比如海洋锋-佛罗里达环流及其涡流。海洋学教授Nick Shay表示,海洋热成像为研究海洋生物如何在洋流中移动提供了前所未有的视角,为海洋生态系统研究提供了详细画面。一个为期109天的研究,记录了黄鳍金枪鱼在到达墨西哥湾中部涡流之前沿着密西西比河弱海洋锋移动的详细情况。黄鳍金枪鱼在涡流周边移动数次,为期约20天,但却很少经过该涡旋。涡旋是从洋流中抛出,将大量的营养物质带到表层。海洋锋是两种水团之间水温、盐度等物理性质不同的过渡地带。在墨西哥湾夏季的几个月中,常有从环流中抛出的涡旋,这与飓风关系密切。新的研究方法显示,飓风与高度洄游的鱼类有一个共同的关联点,那就是温暖的海洋涡旋。
杨林林译自USA: Ocean heat data helps find out fish migration secrets, FIS, 2015-10-23
NOAA东北渔业科学中心(NEFSC)的研究显示,美国东北部许多海洋鱼类的生活史周期以及早期生活史阶段的分布因气候变化而发生改变。
基于1977~1987年和1999~2008年两个十年的调查数据,研究人员比较了幼鱼和成鱼的分布。大多数海洋鱼类拥有复杂的不同阶段的生活史周期,如同陆地上的青蛙一样。海洋鱼类的卵大多为小型浮性卵,直径约为1/20英寸,在海洋中漂浮。鱼类孵化出来的仔鱼通常具有非功能性的内脏,无色素的眼睛且尚未开口。接下来的几周或几个月,它们在海洋中漂流,幼体也在生长发育,直至到达某个区域发育为幼鱼。
该研究的主要完成人,NEFSC的渔业生物学家Harvey Walsh表示,很多鱼类的分布和生活史周期正在发生变化。渔业管理需要考虑这些变化,第一步就是记录下这些变化。Walsh及其合作者使用的数据来源于1980年以来海洋资源监测、评估和预测项目(MARMAP)以及2000年以来NEFSC生态监测计划(EcoMon)。这两个项目对自美国东北部大陆架北卡罗来纳州哈特拉斯角到加拿大新斯科舍省塞布尔角的鱼类进行了跟踪采样。研究人员对45种鱼类幼体以及40种鱼类成体进行了研究。研究结果显示,43 %的幼体分布发生了改变,而同一时期成体分布发生改变的比例为50 %。分布的变化主要是受水温的变化偏北或沿着大陆架转移。但也不是所有种类的分布都有如此变化,三刺低鳍鲳(Peprilustriacanthus)、大西洋鲭(Scomberscombrus)往大西洋海岸线的近海转移;红长鳍鳕(Urophycischuss)、双线无须鳕(Merlucciusbilinearis)在缅因州往较深的海域转移;白斑角鲨(Squalusacanthias)、 猥白鳐(Leucorajaerinacea)、大鳞无须鳕(Merlucciusalbidus)则往南迁徙,这或许是捕捞压力、栖息地等其它压力的变化。Walsh表示,东北陆架季节变化以及缅因州水文环境的复杂性将有助于解释鱼类的迁移的这种差异。可以确定的是这种变化正在发生。
除了分布变化,研究还发现一些种类的产卵时间和地点也发生了改变,这意味着环境的变化是显著的。例如,冬季和春季产卵的大西洋黄盖鲽(Limandaferruginea)幼体发生提前,而夏季和秋季产卵的美洲鮟鱇(Lophiusamericanus)幼体发生延后。近60%的研究种类幼体和成体的分布变化不同,这表明在整个生活史周期中鱼类的栖息地也发生变化。条纹锯鮨(Centropristisstriata)、美洲拟庸鲽(Hippoglossoidesplatessoides)等长距离育幼、摄食洄游种类受到的影响较为显著。研究显示,鱼类幼体分布的改变与气候变化是相关联的,变化的时间和机制需要更好地了解鱼类的繁殖时间。Walsh表示,很明显,在过去几十年中美国东北部鱼类种群的分布已经发生改变。进行长期监测将是此类研究的关键。鱼类分布的变化显著影响种群生产力,相关的评估和管理也要相应调整。
杨林林译自USA: Climate changes move young fish distribution northwards, FIS, 2015-10-6
一种全自动检测循环水中氮浓度的传感器可提高欧洲水产养殖行业的生产力和安全性。这种首次为水产养殖行业而特别设计的传感器由欧盟AQUALITY项目资助开发。
到目前为止,养殖靠一般监控工具来管理和监控养殖水体水质,但这些监控工具经常缺乏足够的精确性来保证养殖鱼类的健康。而新监控传感器能够在空间有限的陆地水产养殖环境中使用,并满足日益增长的循环水养殖系统的需要。这些系统使用较少的水量,能够在养殖场的任何地方使用,甚至也能在空间更为有限的城市水产养殖场中使用。
水产养殖业的发展取决于设计的持续改进与运营成本的最优化。例如,水产养殖生产依赖于水的再循环,而这些再循环的水必须要被精确监控。水质好坏意味着鱼类能否健康生长。这个由AQUALITY团队开发的传感器已经被校准用来测量水体中的亚硝酸盐和氮的化合物浓度。这是因为所有循环水产养殖系统都是进行生物过滤,水体中的硝基废物将会转化成亚硝酸盐和硝酸盐。如果水体中亚硝酸盐和氮浓度过高,这就表明生物过滤功能并没有达到最佳,这会导致水体中有毒含氮化合物浓度过高。
这种传感器由荷兰的合作伙伴创新开发并由丹麦专家进行测试,AQUALITY开放的标准化技术平台是其中的一个重要组成部分,传感器能够同时测量8个参数。这种传感器不仅能使水产养殖人员连续在线监测亚硝酸盐的浓度,还能监测总氮的化合物浓度、pH值、盐度、溶解氧浓度、二氧化碳浓度、总气体饱和度和温度。这些参数的浓度能够实时显示在监控屏幕上。这些测量工具与一个自动化的智能控制系统结合,并包含内置的特定养殖物种的养殖特点参数。项目团队尝试为鱼类养殖户作出准确而高效的监测,并且将其自动化。帮助养殖户提高养殖技术的数据库和培训材料也已开发。AQUALITY项目的技术优势有助于欧洲水产养殖业提高效率,并增加其在全球水产品市场中的份额。
目前,欧盟水产养殖业每年产量约130×104t,价值约29亿欧元,员工约6.5万人。然而,这只占欧盟渔业总产量的18 %,占世界水产养殖产量的2 %。为期3年的AQUALITY项目在2014年11月底正式完成。这个项目平台在2015年10月鹿特丹欧洲水产养殖会议上被提出。下一步是将这一传感器原型进行商业化和市场化,并在水产养殖业中推广使用。
杨林林译自EU: New nitrite sensor could revolutionise Europe’s aquaculture sector, FIS, 2015-11-2
西班牙海洋技术中心(CETMAR)与其他西班牙同行们正在进行一个项目,旨在满足监控水体微生物安全性的自动化需求,并且降低监控实施的成本。
这个项目被称为RAMICA,从10月下旬开始实施,直到2018年6月结束,经费来源于西班牙经济与竞争力部。这个项目旨在开发一个能够自动取样、就地和及时分析微生物学参数的浮标。这个设备将借助于太阳能板来提供电力,收集到的信息将可协助制定决策。这个创新的设备适合于不同用途,如检测城市和工业废水、监督内陆和海上的洗涤水水质、监控欧盟水框架指令和对海洋战略框架指令项目的监控。
随着机器人系统的开发,RAMICA也旨在满足第二个目标,即增加西班牙技术市场的占有比例。西班牙的技术领域几乎全部被进口商品所占据,因此也有助于改善西班牙环境技术领域的进出口平衡。该项目的预算为110万欧元,由水下研究中心(CIS)协调。除了CETMAR之外,参与这个项目的还有西班牙维戈大学、InDrops实验室、海底研究中心、JPM工程师和Prodintec基金会。
杨林林译自Spain: Robotic system to be developed to control water quality, FIS, 2015-11-17
德克萨斯大学的科学家发现,某些鱼类可以利用皮肤细胞中的血小板来反射偏振光,达到从天敌眼中消失的目的。该伪装术有助于海洋生物逃避敌害,军队科研人员也能借此研发出更加有效的海洋迷彩。
偏振光是同一平面内的光波集合,如水面反射的明亮阳光。在水面以下,光趋向于极化。一些鱼类以及现代卫星能够检测到这种偏振光的变化。自然科学学院的生物学教授Molly Cummings表示,鱼类已经进化出了感知偏振光的能力,以及隐藏在偏振光中的方法。如果人类能够识别这一过程,就能提升自身的伪装技术。无论是海洋捕食者还是卫星探测,主要借助于光模式的三个方面,即强度对比、颜色对比、偏振对比。这其中,偏振对比是海洋中最为有效的探测方法。美国海军多年来一直致力于研究隐身技术,对Cummings及其团队的研究予以支持。
在先前的研究中,研究人员证实实验室中鱼类有利用偏振光转变为自身优势的能力。而此次研究表明,不仅在实验环境中,在自然环境中也能利用偏振光伪装自己。此次研究中,Cummings的合作者Parrish Brady建立了一个实时检测偏振光的偏振器,使研究人员可以和鱼类一样感知偏振光。Cummings和Brady与纽约城市大学德克萨斯农工大学等机构的科学家建立了一个自动化的旋转平台,鱼类和偏振器置于其中。在该平台中,鱼类被置于反光镜上,可调节的偏振器置于1 m以外。一旦启动,该平台将360°旋转3 min。研究过程中不断调整偏振器的角度。每种鱼类设置超过1 500个角度,不同的偏振器位置、不同的照射角度等,研究对象为佛罗里达岛礁和库拉索岛的五种鱼类。
研究结果显示,月鲹和大眼鲹在偏光镜下比反光镜有更好的伪装,其伪装术比两种珊瑚礁鱼类和一种表层鱼类更好,这几种鱼类都生活在偏振光并不重要的环境中。值得注意的是,开放性水域中的鱼类在猎捕角度的伪装最好,即从尾部到头部各个方位的45度角度。这是最易遭遇捕食攻击的角度。Cummings的实验室发现,鱼类伪装术的实现依赖于皮肤细胞中的血小板,它能够从不同角度散射偏振光。研究人员将在接下来的研究中探索鱼类如何运用这种能力,是游泳改变角度还是调节血小板。Cummings表示,这是人类挖掘生物进化价值的极好案例,甚至有助于军队。很多生活在开阔海洋中的鱼类都是银白色的,这使得它们能够反射光照。多年来,科学家们认为这是鱼类伪装的主要手段,但偏振光伪装的效果更好。偏振光是水下光的重要组成部分,不均匀而且高度可变。利用反射光伪装会适得其反,在开发水域中更容易暴露自己。
杨林林译自USA: Scientists reveal ocean fish camouflage secrets, FIS, 2015-11-24
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