深海擁有我們海洋中90%以上的水，但只生活大約三分之一的魚類物種。長期以來，科學家們認為原因是顯而易見的：淺海水域溫暖，資源豐富，是新物種生長和繁榮的理想環境。然而，根據伊麗莎白-米勒最近進行的華盛頓大學的研究，在地球的早期歷史上有多個時代，許多魚類喜歡寒冷、黑暗、貧瘠的深海水域。

米勒說：”我們很容易看到像珊瑚礁這樣的淺層棲息地，它們非常多樣化和令人興奮，並假設它們一直是這樣的，”他作為華盛頓大學水產和漁業科學學院的博士後研究員完成了這項研究，現在是俄克拉荷馬大學的博士後研究員。”這些結果挑戰了這一假設，並幫助我們了解魚類物種如何適應氣候的重大變化。”

深海通常被定義為650英尺以下的任何地方，在這個深度，不再有足夠的陽光支持光合作用。因此，這裡的食物和溫暖遠遠少於淺灘，使其成為一個具有挑戰性的生活區域。然而，米勒通過使用可追溯到2億年前的魚的DNA記錄來研究魚的關係，發現了一個意想不到的進化趨勢：物種進化率，或新物種進化的速度，隨著時間的推移而翻轉變化。有幾千萬年的時間，新物種在深海的進化速度比在淺海的進化速度快。

這一發現在某些方面產生的問題比它解決的問題更多。是什麼讓魚喜歡貧瘠的棲息地而不是更好的？是什麼導致某些魚類能夠比其他魚類更容易進入深海？這些過去的轉變又是如何促成目前的物種多樣性的？

當米勒將這些翻轉的物種形成率映射到地球歷史的時間表上時，她能夠確定三個可能起作用的主要事件。

第一件事是發生在2億至1.5億年前的潘加群島的解體。這創造了新的海岸線和新的海洋，這意味著有更多的機會讓魚從淺水區向深水區移動。突然有了更多的通道。

接下來是白堊紀熱溫室時期，它發生在大約1億年前，標誌著地球歷史上最溫暖的時代之一。在這一時期，許多大陸由於海平面上升而被淹沒，在整個地球上創造了大量新的淺水區。正是在這一時期，我們真正看到淺水魚類的起飛和多樣化。我們可以把今天在淺水區看到的很多物種多樣性追溯到這個時期。”

第三個事件是大約1500萬年前的另一個重大氣候變化，被稱為中新世的氣候過渡。這是由大陸的進一步移動造成的，它引起了海洋環流的重大變化，使地球變冷–一直到深海。

在這段時間裡，我們看到深海的物種進化速度真的加快了。這尤其是由冷水中生活的魚驅動的。你今天在華盛頓和阿拉斯加沿海看到的很多物種都是在這段時間內實現了多樣化。

但是，僅僅是氣候變化並不能解釋魚類首先是如何來到深海定居的。並非每個物種都有正確的特徵組合以在更深的水域中生存，並利用陽光照射不到的相對有限的資源。

要在深海中進化成一個新的物種，首先必須到達那裡。最新的發現是，不僅物種形成的速度隨著時間的推移而翻轉，而且深海魚類的樣子也是如此。

最早能夠過渡到深海的魚類往往有大顎。這些可能使它們有更多的機會捕捉食物，而這些食物在深海可能是稀缺的。研究人員發現，在歷史的晚期，擁有更長、更細的尾巴的魚類往往最能成功地過渡到深水中。這使它們能夠通過沿著海底滑行而不是在穿梭並藉助水流來節省能量。

米勒說：”觀察下今天生活在深海中的物種，其中一些有錐形的身體，其他物種有大的、可怕的、有牙齒的下巴。這兩種身體代表了相隔數百萬年在深海殖民的祖先。”

雖然這些事件可能看起來像古老的歷史，但它們也許能夠告訴我們，今天不斷變化的氣候將如何影響我們海洋中的生命。米勒希望未來的研究能夠在這些發現的基礎上，調查現代深海魚類將如何應對氣候變化，並可能為保護工作提供參考。

她說：”我們從這項研究中了解到的是，深海魚類往往在海洋較冷時表現良好，但隨著氣候變化，海洋正在變得越來越暖和。我們可以預計，在未來幾年，這真的會影響到深海中的魚類。”