科學家解開了為什么成千上萬的章魚遷移到深海熱泉的謎團
發表于 2025-11-23 14:09:22
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一群雌性珍珠章魚(Muusoctopus robustus)在章魚花園筑巢，章魚花園位于加利福尼亞中部戴維森海山附近，家解大約3200米深。什成南京鼓樓約美女上門提供高端外圍女真實安排vx《365-2895》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達研究人員利用MBARI的千上遷移泉先進技術確認了珍珠章魚聚集在章魚花園進行交配和筑巢。來自熱液泉的章魚溫水加速了章魚胚胎的發育，給了小章魚更好的到深生存機會。信用:uux.cn/2022年MBARI
（神秘的海熱地球uux.cn）據蒙特雷灣水族館研究所：2018年，來自美國國家海洋與大氣管理局蒙特雷灣國家海洋保護區和鸚鵡螺公司的謎團研究人員觀察到數千只章魚在加利福尼亞中部海岸的深海海底筑巢。“章魚花園”的科學開發現引起了全世界數百萬人的好奇，包括蒙特雷灣水族館研究所的家解科學家。三年來，什成MBARI和他的千上遷移泉合作者使用高科技工具來監測章魚花園，并確切地了解為什么這個地方對深海章魚如此有吸引力。章魚
在科學進展發表的到深一項新研究中，來自MBARI、海熱NOAA蒙特里灣國家海洋保護區、Moss Landing海洋實驗室、阿拉斯加費爾班克斯大學、新罕布什爾大學和菲爾德博物館的一組研究人員證實，深海章魚會遷移到章魚花園進行交配和筑巢。
章魚花園是為數不多的已知深海章魚養殖場之一。在這個托兒所，來自深海溫泉的溫暖加速了章魚卵的發育。科學家認為較短的孵卵期增加了孵化章魚的存活幾率。章魚花園是地球上已知最大的章魚聚集地——研究人員在該地點的一部分發現了超過6000只章魚，并預計這個托兒所可能有20000只或更多。
“由于MBARI先進的海洋技術和我們與其他當地研究人員的合作，我們能夠非常詳細地觀察章魚花園，南京鼓樓約美女上門提供高端外圍女真實安排vx《365-2895》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達這有助于我們發現為什么這么多深海章魚聚集在那里。這些發現可以幫助我們了解和保護其他獨特的深海棲息地免受氣候影響和其他威脅，”MBARI高級科學家吉姆·巴里說，他是新研究的主要作者。
章魚花園位于海平面以下3200米(10500英尺，或約2英里)的一個小山丘上，靠近戴維森海山(Davidson Seamount)的底部，戴維森海山是一座死火山，位于加利福尼亞州蒙特雷西南130公里(80英里)處。這個地方到處都是粗壯巨蛸——MBARI研究人員給這個物種起了個綽號叫珍珠章魚，因為從遠處看，筑巢的個體看起來就像海底的乳白色珍珠。
在MBARI遙控潛水器(ROV) Doc Ricketts的14次潛水過程中，研究小組了解到為什么如此大量的珍珠章魚會被吸引到這個地方。成年雄性和雌性章魚、發育中的卵和章魚幼體的存在表明該地點專門用于繁殖。該小組沒有觀察到任何中等體型的個體或任何進食的證據。珍珠章魚聚集在這里僅僅是為了交配和筑巢。
當NOAA和Nautilus Live的研究人員首次發現章魚花園時，他們觀察到了“閃閃發光”的水域。這種現象發生在溫水和冷水混合的時候，表明該地區以前有未知的溫泉。MBARI研究人員及其合作者的進一步調查證實，章魚巢穴聚集在熱水泉沐浴的裂縫中，熱水從海底流出。
3200米(10500英尺)深處的環境水溫為1.6攝氏度(約35華氏度)。然而，章魚花園裂縫和縫隙中的水溫接近11攝氏度(約51華氏度)。
章魚是冷血動物。深海的低溫降低了它們的新陳代謝和胚胎發育的速度。與它們生活在溫暖淺海的親戚相比，大多數深海章魚有很長的潛伏期。
過去的實驗在世界各地的棲息地和地點測量了許多章魚物種的卵孵化時間。比較這些雞蛋孵化時間清楚地表明了溫度如何影響胚胎發育的速度——水越冷，胚胎生長越慢。
在深淵接近冰點的溫度下，研究人員預計珍珠章魚卵至少需要五到八年才能孵化。MBARI遙控潛水器“多克里基茨號”上的4K照相機提供了筑巢母親的特寫鏡頭。
MBARI的研究人員和他們的合作者利用個別章魚媽媽的傷疤和其他顯著特征來監測它們的幼崽的發育。令人驚訝的是，這些蛋不到兩年就孵化了。溫泉的熱量增加了雌性章魚及其幼體的新陳代謝，減少了孵化所需的時間。
研究人員認為，在溫暖的水域中較短的孵卵期大大降低了發育中的章魚胚胎被捕食者傷害或吃掉的風險。在溫暖的水中筑巢可以提高珍珠章魚的繁殖成功率，更好地確保后代的存活。
“深海是地球上最具挑戰性的環境之一，然而動物已經進化出了應對寒冷溫度、永久黑暗和極端壓力的聰明方法。非常長的孵卵期增加了母親的蛋無法存活的可能性。通過在熱液泉筑巢，章魚媽媽給了它們的后代一個幫助，”巴里說。
一個地區大量的章魚吸引了捕食者和食腐動物。像大多數其他頭足類動物一樣，珍珠章魚在繁殖后死亡。章魚花園的死章魚為食腐動物提供了一頓大餐。一個豐富的無脊椎動物群落與筑巢的雌性生活在一起，無疑受益于未孵化的卵、易受傷害的幼體或死亡的成年章魚。
戴維森海山和它的章魚花園作為蒙特雷灣國家海洋保護區的一部分受到保護。2002年和2006年MBARI號對戴維森海山的探險揭示了其巖石斜坡上驚人的生物群落。MBARI關于美麗的深海珊瑚、充滿活力的海綿和好奇的魚類的圖像和視頻吸引并鼓舞了全世界的觀眾。海洋衛士們大聲疾呼，要保護這片獨一無二、至今仍未被開發的海洋荒野。2008年，資源管理者擴大了蒙特里灣國家海洋保護區，將戴維森海山納入其中。
巴里說:“像這種深海托兒所這樣的重要生物熱點需要得到保護。”“氣候變化、捕魚和采礦威脅著深海。保護深海動物聚集覓食或繁殖的獨特環境至關重要，MBARI的研究為資源管理者提供了決策所需的信息。”
戴維森海山的發現史
二十多年來，MBARI和NOAA的研究人員一直在合作研究戴維森海山。自2002年對海山進行第一次考察以來，NOAA利用MBARI在海洋地質學和底棲生物生物學和生態學方面的專業知識，制定了一項綜合研究計劃，旨在了解戴維森海山及其周圍獨特的生物群落。現在，戴維森海山被認為是世界上研究得最好、保護得最好的海山之一。
2018年10月，來自NOAA、海洋探索信托基金和合作者的一組研究人員乘坐E/V Nautilus對戴維森海山進行了一次探險。在MBARI地質學家和NOAA研究人員的建議下，Nautilus Live團隊決定將他們的探索從海山頂部擴展到周圍的山麓丘陵。研究人員發現數以千計的章魚聚集在高聳的海山附近的巖石山脊周圍。
大多數章魚都是頭朝下，翻轉手臂，折疊在身體周圍。這種姿勢表明珍珠章魚的母親在保護或孵卵。珍珠章魚是一種淺紫色的物種，大約有柚子大小，生活在從俄勒岡州到下加利福尼亞州的太平洋東北部。MBARI在2300米至3600米(7500至11800英尺)的深度觀察到了這一物種。
MBARI的研究人員和他們的合作者部署了一套由MBARI工程師開發的先進科學儀器，以更好地了解章魚花園。
“MBARI團隊的專業知識——工程師、我們潛水器的駕駛員和我們研究船的船員——對于研究這個水下兩英里的生命熱點是不可或缺的。巴里說:“我們利用幾十年的深海探索經驗，開發和部署儀器，在不打擾筑巢母親的情況下研究章魚花園。
MBARI的ROV Doc Ricketts記錄了孵卵的珍珠章魚及其鄰居的高清4K視頻。MBARI熟練的潛水飛行員操縱ROV靠近孵卵的珍珠章魚，部署儀器測量它們巢穴內的環境條件，包括溫度和氧氣水平，并以超高清分辨率近距離拍攝母親和她們的蛋。一臺立體攝像機讓MBARI的工程師們能夠以3D方式觀察章魚花園內的各個地點。該團隊還發射了一艘MBARI自主水下航行器，以米級分辨率繪制章魚花園地圖。
MBARI的工程師為ROV Doc Ricketts配備了一套創新的定制傳感器套件，即低空勘測系統(LASS)，以便更詳細地觀察章魚花園。
LASS收集了詳細的測深信息，以幫助研究人員以厘米級分辨率描述海底棲息地。這位姑娘還拍攝了章魚花園的高分辨率照片。研究人員將這些照片組合成一張照片拼版，來統計這個深海育兒室里的鳥巢數量。他們記錄了章魚花園中心2.5公頃(6.2英畝)區域內的5718只章魚。該小組估計，333公頃(823英畝)小丘的總人口可能輕松超過20，000人。
一臺延時相機在六個多月的時間里收集了對章魚行為和社區變化的長期觀察，使研究人員能夠在研究考察期間監視章魚托兒所。從2022年3月到2022年8月，相機每20分鐘記錄一幅圖像，積累了超過12，200幅圖像。這些照片揭示了章魚、它們的捕食者和當地食腐動物的各種活動和行為。
雄性和雌性珍珠章魚都會遷移到章魚花園。雌性尋找一個溫暖的筑巢地點來產下一窩大約60個細長的香腸狀的蛋。孵卵時，母親用身體蓋住蛋，保護它們免受靠得太近的捕食者的傷害。她靠自己組織中的食物儲備為生，同時照顧自己發育中的卵子。
從蛋到幼體的轉變并不容易。除了成功發育外，胚胎必須避免傷害、捕食、感染和其他外部死亡源。母性關懷保護它們免受大多數外部風險，但是較短的孵卵期通常允許更多的卵存活。
作為典型的頭足類動物，雄性和雌性珍珠章魚在繁殖后死亡——章魚花園將是它們最后的休息場所。大多數雌性會活到它們的蛋孵化出來。然而，有時母章魚耗盡能量，在她的卵完成發育之前就死去了，使發育中的卵面臨更大的風險。
延時相機顯示，筑巢的母章魚推開死去的章魚尸體。深海里的食物很少，任何東西都不會浪費。較大的食腐動物如鼠尾魚(科)、尖鰻(科)、海螺和海葵以章魚殘骸為食。
在戴維森海山附近，深海海底的生命依賴于從上面降下的有機物質。研究人員估計了雄性章魚和筑巢雌性章魚的周轉率，以計算這一大群章魚提供了多少營養。死亡章魚產生的生物量對當地海底社區來說是一筆可觀的碳補貼，提供的食物比章魚花園外的多72%。
關于章魚花園，許多問題仍然存在，包括珍珠章魚孵化后去了哪里，這種章魚物種如何適應在熱泉中繁殖，成年章魚如何找到熱泉，在這些熱泉中繁殖的個體比在其他地方繁殖的個體有什么優勢，以及深海中的熱泉有多常見。
深海也不能幸免于捕魚、污染和氣候變化等威脅。通過記錄深海生物多樣性和識別海底生命熱點，科學家們正在收集重要信息，資源管理者可以利用這些信息來指導對這一獨特環境及其居民的保護。
“我們研究海洋能力的技術進步幫助我們發現并記錄了一系列深海環境中令人難以置信的生物多樣性。隨著人類活動的印記深入海洋生態系統，我們不僅需要保護在加利福尼亞和哥斯達黎加發現的章魚養殖場，還需要保護許多其他尚未發現的生物寶藏，”巴里強調說。
深海章魚養殖場:一個新的探索領域
迄今為止，研究人員已經記錄了四個深海章魚養殖場——兩個在加州中部海岸，兩個在哥斯達黎加海岸——并且正在繼續研究這些地點，以了解更多關于章魚行為的信息:
1)Dorado露頭(哥斯達黎加)
來自阿克倫大學、菲爾德博物館和阿拉斯加大學費爾班克斯的研究人員在Dorado露頭處觀察到了100多只章魚的聚集，Dorado露頭是一個熱液泉，位于哥斯達黎加太平洋海岸約160公里(100英里)處，深度為3000米(9800英尺)。這是2013年12月首次發現章魚托兒所。
該小組將章魚確定為一種潛在的未描述物種。幾乎所有的個體都處于孵卵狀態，然而，研究人員觀察到的蛋沒有一個是有活力的。
來自阿克倫大學、菲爾德博物館和阿拉斯加大學費爾班克斯的研究小組于2018年4月在深海研究部分的Dorado露頭發表了他們對深海章魚孵卵的觀察結果。
2)章魚花園(美國戴維森海山)
在2018年10月使用E/V Nautilus進行的Nautilus現場考察期間，來自NOAA的蒙特雷灣國家海洋保護區、海洋探索信托基金和合作者的研究人員在戴維森海山東南約12公里(7.5英里)處的一個小山上觀察到了一大群孵卵章魚，深度為3200米(10500英尺)。研究人員確認這種章魚為粗壯章魚。
2019年3月，美國國家海洋與大氣管理局和伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)的研究人員進行了第二次訪問，證實了這一地點存在溫暖的熱液泉。探險隊還證實，章魚正在孵卵，并觀察到小章魚從卵中孵化出來，因此它被認為是第二個已知的章魚育兒室。
作為2019年海底生態考察的一部分，MBARI研究人員首次參觀了章魚花園。在2019年4月至2022年8月期間，他們與合作者一起使用R/V Western Flyer訪問了該網站14次。此外，MBARI的研究人員在2022年2月與R/V Rachel Carson一起參觀了章魚花園，以啟動一個測繪自主水下機器人，并創建該網站的米級地圖。
3) Octocone(美國戴維森海山)
在與E/V Nautilus一起進行的Nautilus現場考察中，來自海洋探索信托機構NOAA的研究人員和合作者在戴維森海山東部的火山錐上觀察到了第二批孵卵章魚，這是第三個被確認的章魚育兒所。這個地點位于章魚花園東北大約17公里(10.5英里)處。研究人員確認這種章魚為粗壯章魚。章魚被證實是孵卵的活卵。
4)尚未命名的海山(哥斯達黎加)
在2023年6月施密特海洋研究所與R/V Falkor (too)一起進行的考察中，來自畢格羅海洋科學實驗室和哥斯達黎加大學的研究人員在哥斯達黎加太平洋海岸附近一個未勘探且仍未命名的海山附近觀察到了一個以前未知的章魚養殖場。
當回到附近的劍魚露頭時，研究小組還觀察到章魚孵卵，證實了這個地方確實是一個活躍的章魚托兒所。哥斯達黎加的兩個苗圃都有一種潛在的未描述物種。 |
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