在遥远又神秘的北极，极夜如同一幅广袤无垠的黑色帷幔，将大地紧紧包裹于无尽的黑暗之中。以往，人们总觉得北极的夜晚静谧又单调，可你能想到吗？在这片黑暗的海洋里，正悄然上演着一场奇妙的 “美食派对”。长久以来被我们所忽视的水母，在极夜这段特殊时期内，竟意外地成了端足类动物赖以生存的重要食物来源。这些以往在食物网中被视为微不足道的水母，究竟有着怎样的魅力，让端足类动物为之 “着迷”？随着北极的 “大西洋化” 进程，这片海洋里还藏着多少不为人知的生态秘密？今天，就让我们一起跟着德国阿尔弗雷德・魏格纳研究所的科研脚步，揭开北极极夜海洋食物链的神秘面纱。
栉水母
受全球气候变化影响，北极地区正经历快速演变。除地表温度持续攀升外，大西洋暖流的持续北侵正重塑北极生态系统格局。这种“大西洋化”进程不仅改变了区域生态结构，更促使包括水母在内的暖水物种向北极扩散。
借助DNA宏条形码技术，德国阿尔弗雷德・魏格纳研究所（AWI）首次证实：在斯瓦尔巴群岛极夜期间，水母已成为端足类动物的重要食物来源。这意味着其在北极食物网中的作用远超既往认知，相关研究报告《以水母和鱼类为主要猎物：DNA代谢条形码技术揭示了极地夜晚北极端足类动物多样化的杂食性饮食》已发表于《海洋科学前沿》。
端足类动物
北极大西洋化及其对海洋生物的影响
近年来，大西洋温暖且高盐度的海水越来越多地流入欧洲北极，挪威斯瓦尔巴群岛便是典型受影响区域。其西海岸的孔斯峡湾已转变为大西洋生态系统模式。极夜期间即11月至次年2月，这里的水温每十年大约升高2°C。这些变化也导致了生物群落的迁移，随着大西洋暖水的流入，众多来自温暖水域的物种也相继涌入了北极。
“特别值得注意的是，一些水母物种倾向于向极地扩散并进入北极。”研究所下属的ARJEL青年研究组负责人夏洛特·哈弗曼斯说，“在我们2022年极夜期间对孔斯峡湾的考察中，惊讶地发现该区域充满了由多种类和不同生命阶段组成的水母群体，它们似乎成为冬季主要的浮游生物。”
粉红头盔水母
水母在北极食物网中的角色
在过去，水母在海洋食物网中常被视为营养级的末端生物。但研究所最近的研究表明，它们是海洋无脊椎动物和鱼类的重要饵食。“因此，我们想探究孔斯峡湾的水母是否同样为其他生物提供食物。那漫长而黑暗的季节里，当其他食物来源变得极为有限时。”哈弗曼斯说。
为了解答这个问题，研究所的一位博士生安卡特琳・迪谢莱特细致地分析了几种端足类动物的胃内容物。在为期一个月的时间里，他们利用带饵诱捕器和手网，定期在极夜收集四种不同端足类动物（海洋钩虾、刚毛钩虾、微型琴形钩虾及萨氏长足钩虾）的样本。
水母是极夜期间端足类动物饮食的重要组成部分
通过DNA宏条形码技术，研究所解析了小型甲壳动物——端足类动物的食物组成。这一前沿技术能够检测胃内容物中的短基因片段，并将其与遗传参考数据库进行比对，从而准确识别出猎物的种类。“我们在端足类动物的胃里发现了大量水母残留物，从峡湾中体型最大的水母到微小的水螅虫都有。”负责人哈弗曼斯解释道。
借助该码技术，即使水母等生物的软组织已被高度消化仍能准确鉴定其种类。他强调， 我们首次证实，端足类食腐动物会以水母残骸为食而这一现象此前仅在实验环境中被观察到。
研究还显示，所有被研究的端足类物种均展现出杂食性的特征。除水母外，部分物种还以甲壳类与大型藻类为重要食物来源，而北极鳕鱼、狮子鱼等鱼类则是其他物种的捕食对象。至于端足类是否通过食用鱼卵、幼鱼、腐肉或鱼类排泄物来获取营养，仍需进一步验证。此外，水母究竟是北极生物在极夜期间的“生存性食物”，还是其全年常规食谱的组成部分，也有待深入研究。
哈弗曼斯进一步指出：“我们过去一直认为水母的营养价值较低，但这仅仅是基于少数几个物种的研究得出的结论，水母的营养价值还取决于被取样的组织部分。”
北极海洋生态系统的新认知
这项研究为我们了解极夜期间的北极食物网提供了全新的视角，首次在自然环境（而非实验环境下）证明了水母在这些食物网中的作用。“冬季，孔斯峡湾中繁茂多样的水母群落显然被当作了食物来源。”哈弗曼斯总结研究结果时说道，“迄今为止，我们对水母作为该地区猎物的作用一无所知。例如，关于端足类动物是否摄食水母，无论是在北极区域还是其他地理位置，均缺乏相关记录。”
当前的研究焦点在于，这一现象是否仅为极夜期间食物资源稀缺时的特殊表现。哈弗曼斯表示：“水母可能是气候变化的受益者之一，在全球气候变暖的过程中，它们会继续扩散。我们预测，随着气温持续上升，水母在北极会变得更加常见，而其在食物网中的作用有望愈发凸显。然而，迄今为止，特别是针对极地地区，我们对水母在食物网中的具体作用及其影响的理解仍极为有限。”
本研究揭示了北极食物网中此前未被认知的重要联系，这一发现具有基础性意义。这帮助人们理解水母是如何融入食物网，并在快速变化的北极地区扩散的。这一发现同样适用于邻近的大陆架海域，因为全球约10%的渔业活动均集中在这些区域，报道《北极深海水母盛宴之谜》则详细说明了这一点。
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科普注释：
宏条形码技术是通过分析短基因片段（称为DNA条形码）的DNA序列，进行复杂环境样本的大规模分类鉴定。宏条形码技术依赖于高通量DNA测序（HTS）技术，可以并行产生数百万条DNA序列，允许对环境样本进行大规模分析。海洋浮游动物的分类复杂性使得元条形码技术在生物多样性特征化方面特别有用。（来源：MetaZooGene）
文字 | 22级英文学院 阮均怡 22级中文学院 陈俊好 编辑 | 22级中文学院 陈俊好
