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出品 | 海潮天下

在遠離西澳寧格羅（Ningaloo）海岸的海面之下，隱藏著深達數(shù)千公里的開普嶺（Cape Range）和克洛茨（Cloates）海底峽谷。長期以來，這些深邃的裂縫因為極端的水壓和黑暗，一直是人類認知的荒原。但就在最近，科廷大學（Curtin University）研究團隊在《環(huán)境DNA》（Environmental DNA）期刊上發(fā)表的一項研究，打破了這種“沉寂”。

▲上圖：西澳大利亞開普嶺與克洛茨海底峽谷采樣點分布示意圖。圖（a）標注了研究區(qū)域在東印度洋海域的具體位置（紅框區(qū)域）；圖（b）展示了基于高分辨率地形測繪的詳細采樣點分布，其中開普嶺峽谷（上方，n=12）和克洛茨峽谷（下方，n=4）分別布設了觀測位點。紅色圓點代表同時進行了遙控潛水器（ROV）調查與溫鹽深儀（CTD）采樣的位點，藍色圓點代表僅進行ROV調查的位點，開普嶺峽谷內的所有位點均完成了視覺樣帶調查。論文出處：Georgia M. Nester et al (2026)

該研究團隊并沒有依賴傳統(tǒng)的捕撈網(wǎng)具，他們分析了海水樣本中殘留的遺傳物質，即環(huán)境DNA（#eDNA），成功繪制出了一幅驚人的深海生物圖譜。

在這些肉眼看不見的基因碎片中，最具震撼力的發(fā)現(xiàn)莫過于傳說中的巨型頭足類動物——大王烏賊（Architeuthis dux）了。

(圖文無關)▲上圖：一只不含兩根長觸腕、體長即已超過4米（13英尺）的大王烏賊標本。大王烏賊通常長著一對極長的捕食觸腕，若將其計入，總長度將顯著增加。圖源：NASA（公域，請注意這個并非本次考察的圖片。）

大王烏賊，又叫大王魷，通常被視為深海“海怪”的原型，其體長可達13米、體重近300公斤，長著號稱“動物界最大”的眼睛。盡管體型龐大，但它們極度隱秘，在西澳海域的歷史記錄此前僅有兩例，且已中斷了超過25年。

此次科考隊搭乘施密特海洋研究所（Schmidt Ocean Institute）的“法爾考號”（R/V Falkor）調查船，從水深4510米的海域采集了1000多份樣本，并在其中6份不同的樣本中，準確的識別出了大王烏賊的基因信號。

(圖文無關)▲大王烏賊是很難一見的。上圖是2013年5月30日，在巴西海域的一艘地震勘測船上觀測到的一只已死亡的大王烏賊（Architeuthis dux）。這是首次由正在作業(yè)的地震船記錄到大王烏賊遺骸的相關報道。（圖片來源：Luciana Leite等，2016年發(fā)表于《海洋生物多樣性記錄》）

據(jù)報道，這是西澳首次利用eDNA技術探測到該物種，也標志著大王烏賊在東印度洋分布的最北界限。

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（圖文無關）▲上圖：大王烏賊有多大？感覺一下。這是一個歷史圖片，1954年10月2日，在挪威特隆赫姆的蘭海姆（Ranheim），埃林·西弗特森（Erling Sivertsen）教授與斯溫·哈夫托恩（Svein Haftorn）教授正在測量一只擱淺的大王烏賊。經(jīng)測量，該標本的總長度達9.2。（圖片來源：NTNU自然歷史與考古博物館）

（圖文無關）▲上圖：位于口球（buccal mass）中心的大王烏賊喙部。這個堅硬的角質結構形似鸚鵡嘴，是大王烏賊進食的工具，被強有力的肌肉組織所包圍。圖源：NASA

一次航行，已識別出了226個物種

研究人員借助這種“基因偵探”式的技術，在一次航行中就識別出了226個物種，涵蓋了從微小的軟體動物到巨大的海洋哺乳動物。

除了大王烏賊，水樣中還檢測到了小抹香鯨（Kogia breviceps）和柯氏喙鯨（Ziphius cavirostris）等深潛鯨類的蹤跡，這些動物通常很難通過常規(guī)手段觀測。

更令人意外的是，許多此前在西澳從未有過記錄的物種紛紛“露面”，例如性格孤僻的睡鯊（Somniosus sp.）、長相奇特的微眼新鼬鳚（Typhlonus nasus）以及牙齒尖銳的細杉魚（Rhadinesthes decimus），等等。

這些發(fā)現(xiàn)，證明了海底峽谷實際上是極其繁忙的生命通道，其生物多樣性的密集程度遠超此前預期。

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▲上圖：印度洋開普嶺與克洛茨海底峽谷（西澳大利亞）檢測到的部分代表性物種。這些物種通過COILeray和16SFish引物的環(huán)境DNA（eDNA）宏條形碼技術測得，具體包括：（a）巨型水螅（Branchiocerianthus sp.）；（b）深海海參（Enypniastes sp.）；（c）鎧甲蝦（Munidopsis cf. subsquamosa）；（d）八腕魷（Taningia sp.）；（e）柱頭蟲，腸鰓類蠕蟲（Tergivelum sp.）；以及（f）微眼新鼬鳚（Typhlonus nasus）。論文出處：Georgia M. Nester et al (2026)

這種研究方法的突破，在于它克服了深海探測的物理局限。

傳統(tǒng)的深海相機、或遙控潛水器（ROV）雖然能提供直觀影像，但對于大面積、多深度的生態(tài)評估來說，成本極高、且又容易產(chǎn)生視覺遺漏。eDNA技術讓科學家可以分析動物掉落的皮膚細胞、粘液或排泄物，在不干擾生物生存的前提下，從一桶桶看似透明的海水中，提取出整個生態(tài)系統(tǒng)的組成信息。

▲上圖：印度洋開普嶺與克洛茨峽谷檢測到的動物界（Animalia）科級分類系統(tǒng)發(fā)育圖。該圖基于COILeray引物的eDNA宏條形碼分析結果繪制，圖中各類群的剪影顏色代表其所屬的不同門類。論文出處：Georgia M. Nester et al (2026)

該研究還發(fā)現(xiàn)，海底峽谷的生物群落呈現(xiàn)出嚴格的深度分層特征，不同深度的水層支持著完全不同的生命形式（Depth-stratified biodiversity），這對于海洋保護區(qū)的劃定具有重要的參考價值。

▲上圖：印度洋開普嶺與克洛茨海底峽谷中，用eDNA技術檢測到的硬骨魚綱（Actinopterygii）與軟骨魚綱（Chondrichthyes）科級分類系統(tǒng)發(fā)育圖。該分析結合了16SFish（藍色標識）與COILeray（紅色標識）兩種宏條形碼檢測方法，共記錄到65個魚類及鯊魚科。論文出處：Georgia M. Nester et al (2026)

目前，科學家們在分析中遇到了大量無法與現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫匹配的基因序列。這意味著，在西澳的深海峽谷中，還存在著大量尚未被人類命名、或科學描述的新的物種。雖說這次研究捕捉到了大王烏賊等“名角”的基因信號，但它揭示的只是冰山一角。隨著eDNA技術的進一步成熟，那些曾經(jīng)只能依靠巧合才能在海灘擱淺標本中一窺真容的深海巨獸，正在指紋般的基因信息中，清晰地呈現(xiàn)在人類的科學坐標系中。

海潮點評

這次科考的地點不屬于公海，是在澳大利亞的專屬經(jīng)濟區(qū)（EEZ）。這次科考由科廷大學主導，西澳博物館參與，并使用了施密特海洋研究所的科考船，這個研究活動應該是在澳大利亞政府的監(jiān)管和法律框架下進行的。

該研究用水體中的遺傳碎片作為載體，在沒有目擊實體的情況下，就證實了大王烏賊在西澳海域的存在，且采樣深度下探至4000米以上。這種“化無形為有形”的能力，極大地提高了深海勘探的廣度，證明了在未來的《海洋生物多樣性協(xié)定》（BBNJ協(xié)定）等國際協(xié)定框架下，eDNA可以作為一種低成本、高效率的監(jiān)測標準工具。

其實，這里面盡管研究列舉了一些200多個物種，但其實更有價值的或許是那些文中提到的“無法匹配”的序列。這意味著，即便是在21世紀的今天、科技已經(jīng)頗為發(fā)達了，人類對公海海底生物的了解依然是支離破碎的。這種“已知的未知”多多少少也表明，在國際海底管理局（ISA）推進深海采礦規(guī)章（The Mining Code）的過程中，需要加強對于峽谷生態(tài)系統(tǒng)基準數(shù)據(jù)的掌握。

大王烏賊是一種典型的高度洄游物種。客觀的講，eDNA雖然能證明“誰來過”，但無法準確告知“有多少”、以及“目前的狀態(tài)”。大王烏賊的基因信號可能源于活體，也可能源于沉降的尸體。因此，正如作者所講，將eDNA與傳統(tǒng)的分類學（物理標本）相結合，才是目前深海科學最嚴謹?shù)穆窂健?/p>

eDNA·新研究

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資訊源 | Georgia M. Nester et al (2026)

文 | 王海詩

排版 | 盧曉雨

時間 | 2026年5月

#eDNA

【參考資料】

感興趣的海潮天下（Marine Biodiversity）讀者可以參看該研究的全文：

Nester, G. M., N. G.Wilson, G.Moore, et al. 2026. “Environmental DNA Reveals Diverse and Depth-Stratified Biodiversity in East Indian Ocean Submarine Canyons.” Environmental DNA8, no. 2: e70261. https://doi.org/10.1002/edn3.70261.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/edn3.70261

https://phys.org/news/2026-05-giant-squid-rare-elusive-marine.html

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