AWI 研究小組的研究表明，水母在片腳類動物的食物中發揮著重要的、以前未知的作用。由於氣候變化，北極正在迅速變化。它不僅受到地表溫度升高的影響，也受到來自大西洋的暖流的影響，暖流越來越多地流入北極，改變了生態系統的結構和功能，也導致來自溫暖地區的物種（如水母）來到北極。

最近在北極地區進行的研究發現，曾經被認為在食物網中微不足道的水母，在斯瓦爾巴群島孔斯峽灣的極夜中成為片腳類動物的主要食物來源，這表明生態系統因”大西洋化”而發生了重大變化。圖片為櫛水母或梳水母。

現在，阿爾弗雷德-魏格納研究所的研究人員利用DNA代謝編碼技術首次證明，這些水母在極夜期間是斯瓦爾巴群島片腳類動物的食物，因此在北極食物網中發揮的作用比以前設想的要大。他們最近在科學期刊《海洋科學前沿》 （Frontiers in Marine Science）上發表了一篇文章，介紹了他們的發現。

阿爾弗雷德-魏格納研究所的研究人員在極夜的一個月裡採集了四種不同片腳類動物的樣本。圖片來源：阿爾弗雷德-魏格納研究所/夏洛特-哈弗曼斯

北極大陸化及其對海洋生物的影響

近年來，來自大西洋的暖鹹水越來越多地進入歐洲北極地區。挪威斯瓦爾巴群島也受到這種”大西洋化”的影響：西海岸的康斯峽灣（Kongsfjorden）已轉為大西洋水系；極夜（11 月至次年2 月）的水溫每十年上升約2攝氏度。這些變化也導致了生物遷移，因為來自溫暖水域的物種也隨著溫暖的大西洋水流入北極。

阿爾弗雷德-魏格納研究所、亥姆霍茲極地與海洋研究中心（AWI）ARJEL 初級研究小組負責人夏洛特-哈弗曼斯（Charlotte Havermans）說：”一些水母物種尤其傾向於向極地擴散，進入北極地區。2022年，當我們在極夜的康斯峽灣（Kongsfjorden）時，我們非常驚訝地看到峽灣裡充滿了水母生命，由許多不同的物種和生命階段組成，它們似乎是冬季最主要的浮游動物。”

粉紅頭盔水母，一種水螅蟲

過去，水母被認為是海洋食物網中的營養死角，但最近的研究表明，水母是海洋無脊椎動物和魚類的重要獵物。

哈弗曼斯說：”因此，我們想知道康斯峽灣的水母是否也是其他生物的食物，尤其是在極夜的黑暗季節，因為此時其他食物來源有限。”

為了回答這個問題，研究小組的一名博士生Annkathrin Dischereit 分析了各種片腳類動物的胃內容物。在一個月的時間裡，他們利用誘餌誘捕器和手抄網，定期在極夜採集四種不同片腳類動物（大洋蜚蠊、瀨戶蜚蠊、小鱗櫛水母和沙氏無針烏賊）的樣本。

AWI 的研究人員利用DNA 元胞編碼來確定小型甲殼類動物的食物譜系。這種尖端方法可以檢測胃中的短基因片段，然後與基因參考資料庫進行比較，以確定片段所屬的獵物物種。夏洛特-哈弗曼斯解釋說：”我們在片腳類動物的胃中發現了大量水母，從峽灣中最大的水母到微小的水螅。”

利用DNA 代謝編碼技術，AWI 團隊能夠識別水母和其他生物的軟體部分並將其分類，即使它們幾乎被消化。”我們首次證明，片腳類食腐動物以水母的殘骸為食。以前只有在實驗環境中才能證明這一點”。

研究的所有物種都以植物和動物物質為食。除水母外，甲殼類和大型藻類也是一些物種的重要食物成分，而極地鱈魚等魚類則是其他物種的重要食物。片腳類動物是以魚卵、幼蟲、腐肉或魚類排泄物為食，這點還有待澄清。此外，水母是冬天的生存食物，還是這些生物一年四季的固定獵物，也有待確定。研究人員一直認為水母的營養價值很低，但這只針對少數物種進行調查。

對北極海洋生態系的新認識

這項研究為極夜期間的北極食物網提供了全新的見解，也是水母在這些食物網中發揮作用的第一個自然的、非實驗性的證據。

夏洛特-哈弗曼斯（Charlotte Havermans）總結道：「康斯峽灣冬季繁榮多樣的水母群落顯然被用作食物來源。到目前為止，我們對水母在這一地區作為獵物的作用一無所獲知。例如，我們也不知道Gammaridea 這個物種會以水母為食，在北極不會，在其他地方也不會。”

現在的問題是，這是否只適用於食物供應有限的極夜。阿維研究所的ARJEL 初級研究小組希望繼續研究這個問題。因為”水母可能是氣候變遷的贏家之一，它將在全球暖化期間繼續擴散。研究人員還預測，隨著氣溫不斷升高，水母在北極地區將變得更加常見。因此，它們在食物網中的作用可能會變得越來越重要。然而，到目前為止，我們對此的了解還很有限，尤其是在極地地區。

“透過這項研究，我們揭示了北極食物網中至今不為人知的關鍵環節。這一點至關重要，因為我們需要了解水母是如何融入食物網並在瞬息萬變的北極地區傳播的。這也適用於鄰近的大陸棚海域，因為全球百分之十的漁業活動都在這些海域進行」。

編譯來源：ScitechDaily