漁業科技前沿
南安普頓大學承擔的一個國際項目,旨在研究處于印度和孟加拉國的環境條件下如何在魚類和甲殼類水產養殖中控制病害。傳染病爆發是限制水產養殖業可持續發展、滿足全球性食品安全和扶貧的關鍵因素。由英國南安普頓大學和印度鹽咸水水產養殖中央研究所牽頭,印度、英國和孟加拉國共9個研究機構和大學合作參與了該項目。
這個項目旨在評估控制兩種亞洲淡水魚和甲殼動物養殖過程中造成重大經濟損失的病原體的池塘物理條件。全球因蝦類和其他甲殼類動物易感染的白斑病原體(WSD)引起的白斑綜合癥(WSSV)造成的經濟損失估計在80~150億美元之間。
該項目的首席研究員,南安普頓大學海洋和地球科學副教授Chris Hauton博士表示,目前還沒有有效的手段控制這個全球性的病原體。目前的最佳選擇是了解環境如何控制這種疾病在蝦池中的蔓延,以此來降低傳染病暴發的風險。將這些知識納入管理實踐指南,有助于未來開發新的干預策略。至少94種魚類因類似真菌的病原體感染引起腸炎綜合癥(EUS)。僅在1988~1989年孟加拉國由于EUS遭受了480萬美元的損失。
阿伯丁大學國際水產養殖研究和開發中心主任Pieter van West教授補充道,這是一個非常重要的項目。這種疾病還沒有進入歐洲水產養殖業,但是需要保持時刻警惕,因為它在當前條件下是不可控的。研究人員將與印度和孟加拉國養殖戶一起根據現有的最佳實踐案例制定新的指導方針,以便在亞洲各養殖區域推廣。該小組還將研究兩種疾病宿主病原體相互作用的過程,為將來研發新的降低感染的方法提供借鑒。
楊林林譯自UK:Can the environment help control disease in Asian aquaculture,FIS,2016-6-2
瑞典烏普薩拉大學的研究人員發現,仔稚魚在發育過程中接觸塑料微粒會改變其行為且容易發育不良,死亡率大大增加。
研究人員發現鱸魚仔魚接觸塑料微粒后只吃塑料,無視浮游動物等其它天然餌料。塑料微粒來自大型塑料廢物片段或制造的微型塑料(如個人護理產品中的磁珠)。這些微觀粒子通過水路、湖泊到達海洋,在沿海地區富集達到高濃度。當前人們越來越擔心小塑料廢物的積累可能會影響海洋生態系統的功能,但對塑料微粒對海洋動物影響的認知相當有限。科學家們首次發現了塑料微粒污染威脅仔稚魚的發育。
研究的主要作者,海洋生物學家Oona L?nnstedt表示,魚飼養在不同濃度的塑料微粒環境下,孵化率會降低并出現行為異常。實驗中的塑料微粒水平近似于瑞典和世界上許多其它沿海棲息地的塑料微粒含量。鱸魚仔稚魚接觸一定濃度的聚苯乙烯塑料微粒表現出發育不良的跡象。作者發現這與仔稚魚攝食偏好有關,吃過塑料微粒后仔稚魚只吃塑料,無視浮游動物等天然餌料。
該研究的參與者Peter Ekl?v教授表示,這是第一次發現動物優先攝食塑料粒子,結果令人擔憂。Oona L?nnstedt強調,仔稚魚在發育過程中接觸塑料微粒相比于生長在無塑料微粒環境中的仔稚魚表現出行動遲緩等行為異常。此外,接觸塑料微粒的魚無法感知捕食者的氣息并做出本能的逃避行為。缺少逃避捕食者反應使得仔稚魚更易被捕食。研究中,當鱸魚和它的捕食者梭魚放置在一起時,接觸過塑料微粒的仔魚被捕食數量是對照組的4倍,且所有接觸過塑料微粒的仔魚在48 h內全部死亡。如果這種反應可以視為在自然環境中增加被捕食風險后的高死亡率,將可能直接影響魚類種群的補充和可持續性。波羅的海塑料微粒污染正在加劇,如鱸魚、梭魚等沿海關鍵種類的補充量也在顯著下降。研究揭示了一個潛在的補充量下降、死亡率增高的原因。如果其它物種的早期生活史也同樣受塑料微粒的影響,這意味著死亡率的增加,對水生生態系統的影響可能是深遠的。
研究結果從生態角度強調了之前被低估的塑料微粒對海洋生態系統的影響,并強調需要新的管理策略或可生物降解的替代產品來減少塑料微粒的排放。該研究結果發表在《科學》雜志上,應被視為世界各地海洋中正在發生的標志事件。然而,在得出確切結論之前仍需要更全面的研究。
楊林林譯自Sweden:Microplastic particles pose risks to fish larvae,FIS,2016-6-3
澳大利亞臥龍崗大學(UOW)和伊拉瓦拉衛生醫學研究所(IHMRI)的研究人員發現了一種來自海螺的新型分子,可用于多重耐藥癌癥并取得了可喜的成果。
這種被稱為N-alkylisatins的分子在實驗室條件下48 h內殺死了100%耐藥腫瘤細胞。相比之下,常用于治療乳腺癌的化療藥物在相同時間內只殺死了10%的細胞。IHMRI和UOW生物科學學院的首席研究員Kara Perrow博士在《Heliyon》雜志上發表了該最新研究結果。
Perrow博士表示,盡管50%用于治療癌癥的藥物和75%以上用于治療傳染性疾病的藥物來源于陸地或海洋植物和動物等天然產物,她還是對療效感到驚訝。研究結果非常令人驚訝。因為該分子和一些當前使用的效果不顯著的化學療法的性質很相近。因為這種相似性,不曾預料到它們會對對抗這些分子類型的細胞產生顯著效果。多重耐藥性是指腫瘤對多種化療藥物產生抗藥性,不再響應治療,這是當前疾病治療的一個主要瓶頸。它影響各種血液癌癥和固體腫瘤患者,包括乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌和胃腸道癌癥。結果令人興奮,因為研究人員發現的對多重耐藥細胞有影響的新分子可能會提高患者的生存率并降低復發率。
該化學物質最初是在2002年與南十字星大學的Kirsten Benkendorff博士合作,在白巖海螺(Dicathasis orbita)卵里分離得到并發現其抗癌特性。這些海螺在澳大利亞和新西蘭沿海礁石附近十分常見。有趣的是,昆士蘭錐海螺的毒液也證明具有治療疼痛的作用。為了研發新的N-alkylisatins,Perrow博士與同校化學系的同事、名譽教授John Bremner和副教授Danielle Skropeta一起調整卵中提取成分的化學結構,最終將抗癌特性提高了1 000倍。Perrow博士和她的團隊隨后將實驗室培養的商業化療敏感或耐受的癌細胞,接觸不同濃度的N-alkylisatins 48 h。然后用這些化合物對實驗室培養的不同癌癥細胞系進行篩選,發現該分子對所有細胞有效。Perrow博士表示,對結腸直腸癌、前列腺癌和乳腺癌尤其有效。N-alkylisatins的靶位點是細胞骨架,這是細胞繼續分裂的關鍵。這些靶位點被稱為微管,化合物干擾這些結構的合成分解,使細胞不能進行任何進一步的分裂,這意味著細胞死亡。
Perrow博士和她的團隊目前正在致力于優化藥品的安全性。這涉及到將N-alkylisatins包裝成脂溶性納米顆粒,這樣注射安全無毒。科學家們現在著力于如何利用這些分子來對抗乳腺癌。未來,這些藥物可以作為一代化療失敗后的二代治療,成為一個全新的療法來替換當前治療標準,或者與一些抗癌藥物結合使用以減少耐藥性形成的機會。目前該藥物正在前期臨床試驗階段,Perrow博士表示可能需要等5~10年該藥物才可以使用,這取決于資金支持以及在動物和人體試驗的結果。
楊林林譯自Australia:Chemical derived from sea snails proving a potent cancer killer,FIS,2016-6 -3
范德堡大學的科學家發現電鰻能夠從水中躍起利用高壓攻擊陸上的獵物。研究人員Kenneth Catania在實驗后發現,這種南美電鰻能夠尾隨大型移動獵物,將下巴對準目標后放電沖擊。
在前期實驗中,Catania用帶有金屬圈和手柄的網將電鰻從水族館轉移至實驗室,當網具靠近時電鰻會轉身襲擊。Catania表示,電鰻會將其下巴對準手柄,然后沿著手柄方向猛烈地躍出水面。科學家解釋道,一些魚類會因為逃避危險而躍出水面,這并不奇怪。但電鰻協調了飛躍和高壓脈沖,表明這不僅僅是一個簡單的逃避反應。
為了測量脈沖的電壓和電流,Catania將金屬傳導棒置于電鰻所處水體中。當電鰻靠近金屬棒躍起放電時產生了巨大的電壓和電流。研究人員還將連接LED燈的導電膠帶貼在一個模擬獵物身上,結果顯示隨著電鰻的跳躍導電的部分也隨之增加。慢動作顯示,電鰻彎曲脖子旨在保持發電器官與獵物之間的聯系。沖刺策略為電鰻提供了大量電能,通常分布在周圍水體和獵物周邊。這種攻擊似乎是對陸棲或半水棲動物最為有效的方式。該研究結果發表在最新一期的《美國國家科學院院刊》上。
楊林林譯自USA:Scientific study confirms that electric eels can attack prey on land,FIS,2016-6 -7
芝加哥大學的生物學家們發現,華盛頓洲沿岸的加利福尼亞貽貝的外殼厚度比20世紀70年代薄32%。科學家們相信,過去幾十年間貽貝殼厚度的降低與大氣中碳的增加造成的海洋酸化有關。
該研究的主要完成人、生態和進化學專家Cathy Pfister表示,歷史資料由先前做過研究的科學家提供,Makah部落民族和奧林匹克國家公園為如今的研究提供了便利。人類燃燒化石燃料向大氣中排放的大量二氧化碳被海洋吸收,這會降低海水的pH值,導致海洋酸化。貽貝、牡蠣以及一些藻類在這樣的環境中很難合成碳酸鈣外殼和骨骼。這些種類可以為海洋酸化對海洋生物的影響提供早期警示。在先前的研究中,Pfister和他的同事記錄了華盛頓沿岸Tatoosh島周邊海水下降的pH值。2011年進行了貽貝外殼的碳氧同位素研究。這些貝殼由Makah和生物學家收集,年代分別為公元668~1008年和20世紀70年代。研究人員比較了貝殼同一位置的厚度。平均而言,Makah文化和研究中心提供的貝殼厚度比現代貝殼厚27.6%;20世紀70年代的貝殼比現代貝殼厚32.2%;而Sand Point取樣點的2 150~2 420年前的古老貽貝貝殼厚度比現代貽貝厚94%。
貽貝外殼厚度長時間下降顯示了海洋酸化的影響,但研究人員表示也不排除環境因素的改變,如食物供應(浮游生物)的變化。研究人員指
出,加利福尼亞貽貝作為該海域的基礎物種,任何變化都需要密切關注。外殼厚度的降低使它們越來越容易受到天敵和環境的干擾,而貽貝反過來又可能會影響數百種生活在潮間帶的其他物種。該研究由SeaDoc基金會、美國國家科學基金會和美國國防部的資助,研究結果發表在《英國皇家學會學報》雜志上。
楊林林譯自USA:Mussel shells getting thinner and thinner,FIS,2016-6-22
稀薄的光線有助于魷魚隱藏自己,躲避捕食者。一些透明魷魚的生物發光細胞正以一種令人驚訝的低效率方式運作,即濾掉大部分光線而不是反射光線。透明魷魚擁有大部分透明的身體,其在深水中的運動不引人注目。海洋捕食者經常掃視其上方水體中因遮擋光線而顯露的獵物輪廓。但這對透明魷魚來說威脅很小,除非頭部的眼睛暴露。在眼睛之后,蓋烏賊長有銀白色斑點細胞作為生物發光器。多種海洋生物進化出了這種偽裝技術,使它們的陰影在捕食者眼中不大明顯。
晶體衍射數據在Bruker Smart Apex II CCD衍射儀測得,以石墨單色化的Mo Ka (λ=0.071 073 nm)輻射為光源,收集的數據通過SADABS[7]做吸收校正,晶體結構運用SHELXTL程序采用直接法解出.非氫原子的坐標是在以后的數輪差值Fourier合成中陸續確定的,基于F2以最小二乘法對全部非氫原子的坐標以及各向異性參數進行精修.所有碳上的氫原子均根據理論加氫獲得.配合物中存在的殘留的溶劑水分子通過PLATON程序中的SQUEEZE命令濾除.配合物的晶體學數據列于表1,部分鍵長和鍵角列于表2.
賓夕法尼亞大學的生物物理學家Alison Sweeney推測這些發光細胞像顯微光纜一樣控制著發光的位置和方向。這些細胞被薄的蛋白層環繞。Sweeney及其同事Amanda Holt首次觀察到這些結構時發現,這些發光細胞的效率不高,致使大部分的光線斜向泄漏。加利福尼亞蒙特利灣水族研究所的海洋生物學家Steven Haddock表示,人們一直認為最完美或最有效的機制將是生物進化的頂峰。但這項研究表明,環境帶來的挑戰有很多種方式可以解決。澳大利亞昆士蘭大學的光學生態學家Justin Marshall表示,效率低聽起來好像不大成功。雖然一些研究也展示了海洋生物大量的偽裝技巧,但還沒有研究揭示魷魚這種透光模式的原理。
Sweeney表示,事實證明魷魚的機體結構并不適合作為“光纜”。魷魚細胞長50μm,這個長度對細胞來說較長,但對“光纜”來說較短。這些細胞不能引導光,即使是較短的距離也會失去大部分光線。在顯微鏡下觀察發光器的橫切面,可以發現細胞間大的不均勻的間隙。在觀察了野外環境下魷魚游泳的光線環境后,研究人員發現了發光器的整體效果。魷魚生活在近似黃昏的環境中,從各個角度不易被捕食者發現。顯微“光纜”環繞物質的不均勻和形狀的不規則決定了“光纜”的效果。研究人員將其分為五個類型,并調查了每種類型的效果,再與夏威夷兩個自然水域的環境進行比較。當魷魚通過“光纜”使用發光器時,可以明顯提高自身與周邊環境的匹配度。通常魷魚利用不透明的皮膚迅速改變微小的色彩結構,實現自然偽裝。眼部發光器的發現揭露了魷魚偽裝的新方式。
楊林林譯自USA:Science:Camouflage via leaky light guides in themidwater squid,FIS,2016-6-13
歐盟漁業委員會已經同意修改條例,旨在保護歐盟和CECAF水域深海棲息地,包括禁止800 m以下的深海底拖網捕撈以保護脆弱的海洋生態系統。
荷蘭總統成功促成的該協議,在經過四年的激烈政府討論和技術完善工作后,仍然需要由漁業委員會常委會(Coreper)和歐洲漁業議會委員會(PECH)批準。荷蘭農業部長理事會主席Martijn van Dam表示,這次協議較好地平衡了保護深海棲息地和負責任開發兩者之間的關系。歐盟深海捕撈制度調控允許捕撈的深海物種,并設置成員國可以發放深海捕撈許可的條件。該協議修訂部分,成功平衡了部分深海魚種的商業開發和可持續性保護。
協議通過引入創新的種群管理辦法來實現目標,具體方法為800 m水深限制,深海不允許拖網;根據歷史數據設定地理區域,船舶只能于參考期內在這些海域內作業;脆弱海洋生態系統的特殊保護措施適用于400 m以下的深度;加強管理系統建設;額外收集針對性數據,確保更好了解深海種群情況。其中,特別重要的是對在歐盟和NEAFC水域作業的20%底拖網和底刺網船只進行觀察。新立法有望在2016年年底生效。
楊林林譯自EU:Deep sea eco-system boosted,FIS,2016-7-5
德克薩斯大學西南醫學中心的研究人員發現了貝類攜帶的病原菌在人類腸道中的傳感機制。
根據疾病控制和預防中心的數據,大約有十幾種弧菌可引起人類感染,而副溶血性弧菌是三個最常見的致病菌之一。在美國,每年大約有8萬例弧菌感染疾病,致死人數約100人。研究發現,人們攝入生的或未煮熟的含有細菌的海鮮后,副溶血弧菌合成兩種蛋白共同探測和結合腸道中的膽汁鹽。霍華德休斯醫學研究所(HHMI)的研究員Orth博士表示,當一個人進食后,胃酸幫助分解食物,腸道內膽汁鹽幫助溶解食物內的脂肪。當攝入生的或未煮熟的被副溶血弧菌感染的貝類,細菌使用相同的膽汁鹽作為釋放信號。一些細菌病原體導致腸胃疾病的案例正在增加,包括劇毒的霍亂弧菌。但直到現在,這些病原體的作用機制仍然未知。在先前的研究中,只有一個細菌基因被發現參與接收和傳輸腸道信號。
Orth博士表示,研究發現不只一個而是兩個基因參與弧菌接收膽汁鹽的信號。這些基因編碼兩種蛋白,在細菌膜表面形成一個復合體。利用x射線,研究人員發現這些蛋白形成一個類似柵欄的結構,結合膽汁鹽,接收信號,進而細菌分泌毒素。今后的實驗將重點了解結合膽汁鹽的蛋白復合體如何誘發釋放毒素。
楊林林譯自USA:Sensing mechanism of food poisoning bacteria found in shellfish discovered,FIS,2016-7-5
新南威爾士大學(UNSW)研究人員發現,平時無害的細菌在高溫脅迫下會導致海藻白化。
海藻是海洋中的“樹木”,為許多沿海魚類和其他海洋生物,如小型龍蝦和鮑魚提供了重要的棲息地和食物。新南威爾士大學的Suhelen Egan博士表示,大家都關注珊瑚白化,但海藻也會受溫度的影響。在多數情況下,傳染性疾病的病原體是未知的。增加對這些疾病的理解不僅對維持一個健康的海洋環境十分重要,還具有經濟意義,因為越來越多的海藻被用于食品加工和生物燃料。
研究人員在悉尼海岸線不同地點約8 m水深處收集了健康和患病紅藻(Delisea pulchra)的樣本。患病海藻經歷了自然白化,色澤丟失。Egan博士解釋說,白化減弱了海藻的光合能力,消耗了用于繁殖的能量,也使得他們更容易受到海洋魚類和其他食草動物的侵害。研究人員分離培養了患病藻中大量存在的微生物。然后在實驗室測試了這些微生物導致海藻白化的能力。研究識別了三種通常在海藻中含量較少的完全不同的細菌,但這些菌都能引起白化。患病藻的常規微生物群落被打亂,微生物多樣性低于平常。海洋中這些特定條件下的致病菌比人們意識到的要多。當宿主受脅迫時,他們抓住機會導致疾病。同樣的,一些通常無害的常見細菌可以在人體免疫系統脆弱時誘發疾病。這三個新發現引起白化的病原體分別屬于Alteromonas、Aquimarina、Agarivorans屬。
楊林林譯自Australia:Seaweeds get sick due to stress,FIS,2016-7-12
一項對鲯鰍胚胎和幼魚的研究顯示,有毒石油會影響魚類心臟、眼睛和神經系統的發育。
研究由加利福尼亞大學環境學家Riverside帶領的團隊實施。研究發現,紫外線改變了深水地平線(DWH)泄漏石油的成分,使之變得更有毒性,進一步威脅商業和生態性重要的魚類。該研究的主要完成人、水生生態毒理性專家Daniel Schlenk表示,研究首次實驗性評價了DWH石油對鲯鰍胚胎和幼魚遺傳反應的影響。研究成果發表在《環境科學與技術》雜志上。
這是首個針對暴露于石油中的自然物種的實驗。與非風化石油相比,風化石油會顯著改變胚胎和幼魚關鍵功能的基因表達。研究預測風化石油對胚胎具有多靶點毒性。作為實驗的一部分,研究人員將魚類胚胎分三個時間點暴露于石油中,并在每個時間點收集遺傳信息,采用新的生物信息學方法評估這些信息。最后,研究人員評價了毒性和魚類的心臟功能,利用胚胎的基因表達預測了石油對魚類生化、細胞和組織目標的影響。實驗用的鲯鰍樣本由Schlenk和來自邁阿密大學的團隊從邁阿密和佛羅里達沿岸采集。樣本胚胎分別置于兩種不同類型的石油中,一種是泄漏風化的石油,另一種是泄漏源的原油,旨在判斷哪種石油對魚類更具毒性以及如何影響魚類發育。
Schlenk表示,之前的研究表明心臟是石油的主要危害對象。此次研究表明,除了心臟,眼睛和神經功能也面臨風險。通過了解化石燃料如何產生毒性有助于掌握這些污染物的風險,并確定監管或管理策略,降低這些物質的風險。直到今天,科學家們仍然不能確定DWH溢油影響的大小,特別是對處于敏感性階段的魚類;也不能確信暴露于石油中的生物群落是否可以恢復或者已經從這件事件中恢復。存在于石油或其他化石燃料副產品中的化合物如何產生毒性還有待科學家進一步的研究。
楊林林譯自USA:Weathered oil may be endangering fish embryos and larvae,FIS,2016-7 -13
美國一項新的研究表明,腸癌患者每日攝食或1~2周攝入一部分油性魚類會顯著提高生存幾率。
研究發現,患者只需提高海洋歐米伽3不飽和脂肪酸的攝入量就會大幅降低70%的死亡幾率。這些不飽和脂肪酸通常在沙丁魚、竹筴魚等魚類中含量豐富。歐米伽3不飽和脂肪酸可以抑制腫瘤的生長,阻斷腫瘤細胞的血液供應。盡管研究人員表示該結果僅是觀察值且沒有最終的結論,但為歐米伽3不飽和脂肪酸影響癌癥患者的生存首次提供了證據。該研究的首席科學家,波士頓馬薩諸塞州總醫院臨床和流行病學專家Andrew Chan博士表示,如果其他研究也能證明該結果,腸癌患者將會被增加為海洋歐米伽3不飽和脂肪酸的臨床推薦。研究人員監測了約20萬人的飲食習慣和癌癥發病率。日常攝入歐米伽3似乎對身材高大的、體重指數低于25的和不常服用阿司匹林的患者特別有用,死亡率分別降低了85%、90%和88%。
根據營養學家的數據,幾小口鮭魚,大約15 g,就含有0.3 g歐米伽3不飽和脂肪酸。每周食用100 g就能滿足日常需求。每周食用100 g鯡魚、200 g沙丁魚或200 g鱒魚也能滿足每日0.3 g歐米伽3不飽和脂肪酸的需求量。雷丁大學藥理學講師Alister McNeish博士表示,本研究提供了有趣的證據表明歐米伽3不飽和脂肪酸的高攝入量與腸癌患者生存率提高密切相關。倫敦國王學院營養學教授Tom Sanders表示,這是一項觀察研究,并不能得出腸癌患者低死亡率與歐米伽3不飽和脂肪酸有關,因為維生素D也對腸癌患者具有保護作用。Sanders的觀點認為,此次研究沒有證明歐米伽3不飽和脂肪酸的作用,只是得出了每1~2周食用一次油性魚類,特別用魚肉代替紅肉的飲食習慣對健康有益的結論。研究認為如果其他研究也有類似的發現,腸癌患者可以通過增加油性魚類的攝入量以延長生命。
楊林林譯自USA:Oily fishmay lower risk of death in bowel cancer patients,FIS,2016-7-20
華盛頓大學的一位教授計劃掃描全世界25 000種魚類將其數字化,并免費提供3D高分辨率圖像在線下載服務。
為了完成這項任務,華盛頓大學生物與水產科學教授Adam Summers使用小型計算機X線斷層(CT)掃描設備對全世界搜集的魚類樣本進行多次掃描。該設備如醫用CT掃描機一樣,從不同角度得到X射線圖像,然后利用計算機技術創建骨架的三維圖像。Summers表示,研究的目標在于方便科學家檢視每個特定物種的形態,了解每組魚類擁有類似物理學特征的原因,如盔甲般的骨頭和鉆入沙子的能力。所需掃描機已于去年11月花費34萬美元購置,Summers目前在弗賴迪港實驗室從事此項工作。Summers意在向所有需要的人免費開放,所有樣本來自各地博物館的館藏和收集。世界各地的學生、博士后研究人員以及專家學者響應Summers的號召來到實驗室所在的圣胡安島掃描各自心儀的樣本。此外,他們還向實驗室郵遞魚類樣本,并將結果在線公布。
來自博物館收集的魚類樣本可以數字追蹤,目前納入在線數據庫系統正在實驗室掃描的魚類來自華盛頓大學伯客自然歷史和文化博物館、費城美國國家科學院、俄亥俄州立大學、西澳大利亞博物館等。Summers改進了儀器,可以一次掃描多條魚,將多個魚類樣本包卷在一起放置在掃描儀上,待掃描完成后再拆解為各自的3D數據。Summers不再以最高的分辨率進行掃描,因為極少的科學家需要這樣詳細的數據。這樣也節省更多的時間和數字空間,方便人們在線訪問數據資料。目前為止已經完成515個種類的掃描,一些已經被“開放科學架構”——開放源碼、學術項目的共享網站在線發布。Summers希望在2~3年的時間里完成所有魚類的掃描工作。楊林林譯自USA:Scientist intends to digitize 3D replica of all fish in the world,FIS,2016-7-28
一項對意大利南部海岸近火山口的海域研究表明,海洋酸化可能對受影響水域的魚類繁殖行為產生了重大影響。研究證實,睛斑扁隆頭魚(Symphodus ocellatus)出現了明顯的繁殖異常。
科學家們強調,二氧化碳濃度升高后魚類的主要交配行為,如占主導的雄性求愛和護巢行為沒有發生變化,但高二氧化碳濃度下占主導的雄性配對產卵率顯著降低,而交配成功率增加。已有的研究表明在高水平海洋酸化條件下魚類感官受損、行為改變,本次研究利用攝像機及實驗室基因鑒定的方法,首次在野外條件下研究了海洋酸化對魚類繁殖行為的影響。巴勒莫大學Marco Milazzo教授指出,鑒于魚類對糧食安全和生態系統穩定的重要性,研究結果強化了二氧化碳濃度不斷上升對魚類繁殖影響進一步研究的必要性。睛斑扁隆頭魚廣泛分布在地中海的巖礁潮下帶,繁殖期為每年的4月下旬到7月。這種魚類的雄性有三種類型,主導型(筑巢、求愛和提供防御)、配合型(與主導型協作、幫助求愛)、投機型(徘徊在巢穴周圍、伺機加入產卵的雌性當中)。
該研究的拍攝畫面及成果發表在《英國皇家學會學報B刊》雜志上。研究表明,在高二氧化碳濃度下,主導型雄性配對產卵率減少了三分之二,求愛的時間也顯著減少。基因測試顯示高二氧化碳濃度下主導型雄性比例由正常水平的38%增加到58%。普利茅斯大學的Jason Hall-Spencer教授表示,研究人員曾預測競爭加劇將導致主導型雄性失勢,但基因測試的結果證明這種情況并沒有發生。事實上主導型雄性授精的卵粒數量比其他類型的雄性多,這主要是投機型雄性失去的受精機會。即使投機型雄性產生更多的精子、頻繁授精,也沒有使更多的卵粒成功受精。
楊林林譯自UK:Ocean acidification alters fish reproductive behavior,FIS,2016-7-28
西班牙高等科學研究委員會(CSIC)和巴利阿里群島大學聯合研究中心物理和復雜系統交叉研究所的一項研究表明,北冰洋冰層減少導致海上交通線路增加。
物理和復雜系統交叉研究所CSIC研究員Victor M.Eguíluz指出,這是首次用真實數據研究這一問題,此前只是增長模型。發表在《科學報告》雜志上的研究定量顯示了從2010年到2014年間海上交通的顯著增長,主要集中在挪威和巴倫支海。該地域的冰層融化促進了海上交通的發展。眾多模型預測,到2050年,冰層會在夏末完全融化,海上交通將會顯著增加。這些預測還存在不確定性,至今海冰融化引起的海上交通變化微乎其微。
研究統計了2010~2014年北極海上交通狀況。數據包括總船舶數及其分布區域,用以分析不同季節船舶聚集的區域。隨后,分別按季節和區域對比不同年份的海上交通狀況,并挖掘冰層覆蓋范圍與船舶主要航線之間的關系。據統計,2014年共計11 066艘船舶駛過調查海域,其中1 960艘漁船、1 892艘貨船、524艘油船、308艘客船。大多數船舶集中在北大西洋地區,少數船舶駛過北極地區。2014年北極交通占全球海上貿易的9.3%,漁船占12.4%,運輸船占5.9%,油船占4.2%,客船占5.5%。挪威和巴倫支海這兩處船舶活動集中區平均每月有超過2 000艘的船舶駛過。巴倫支海主要是漁船,而挪威和格陵蘭主要是客船。東北及西北兩個主要航道的交通統計表明,漁業集中在7~10月之間,主要與冰層的季節性變化相關,至少9月與北極漁業作業峰值一致。漁業可以作業的區域面積在10月份較高,80%的海面無冰,而1月份這一比例僅為57%。
2014年,海上交通占據了57~80%的北極無冰海域,增長幅度與2014年觀測到的冰團消融幅度一致,而冰層覆蓋面積還將持續減少。研究結果表明,進入并開發北極自然資源是該區域交通變化的主要原因。北極的海上交通情況可以量化,而該數據及海上交通密度可用于預測冰層的消融情況。
楊林林譯自Spain:Decreased ice cover drives Arctic maritime traffic,FIS,2016-8-1
一項科學研究表明,部分海洋無脊椎動物如貽貝和蟹類的遷徙和存活正受到溫度升高和水分蒸發造成的海灘鹽度波動的影響。
該研究由NJIT’s自然資源發展中心主持,研究結果發表在《科學報告》雜志上。研究關注了水分蒸發對地下水流量及潮間帶沙灘(漲落潮之間的沙灘)鹽度的影響。沉淀物分析顯示,特拉華州斯洛特比奇部分沙灘鹽度是海水的4倍。研究團隊測量發現近岸海水鹽度為25 g/L,進一步認為該地區海水滲透進入沙灘的地下水會有相似的鹽度或因混入了內陸地下淡水而鹽度更低。然而,測量結果表明,潮上帶即高潮線的地下水平均鹽度是60 g/L,部分區域達到了100 g/L。NJIT博士后、研究主要作者Xiaolong Geng表示,這部分鹽度差只可能由蒸發導致,沒有其它途徑可以提升孔隙水的鹽度,即沉淀物顆粒間孔隙中的地下水。蒸發速率及鹽度都受溫度和相對濕度的影響,同時潮汐和波浪稀釋沙灘鹽度。
CNRDP主任Michel Boufadel表示,之前的研究表明海水是沿海含水系統中鹽分的主要來源,因此認為海水滲透通過海水-地下水混合體系增加了孔隙水鹽度。研究團隊連續7天分析了白天黑夜一個完整潮汐過程中時序取樣的400份沉淀物樣本。潮間帶和沿海地區是一個動態棲息地,漲潮時被海水沖刷,落潮時暴露,受蟹類、貽貝、海葵、在此捕食的鳥類和海洋哺乳類、植物如海藻的喜愛。眾多動物在這里打洞捕食或躲避捕食者和海浪,經常與孔隙水接觸。研究人員建立的模型表明,全球變暖引起的氣溫增加不僅會增加內陸地區的鹽度,還會徹底改變孔隙水的鹽度,進而影響潮間帶的動植物。
楊林林譯自USA:Intertidal beaches become saltier,a study reveals,FIS,2016-8-22
一個新的漁業信息系統(FIS)日前在馬爾代夫的金槍魚漁業中投入使用。該系統用來監控漁撈日志、漁獲交易、漁船許可和捕撈許可信息。
國際竿釣基金會(IPNLF)主席John Burton和馬爾代夫漁業和水產養殖部長Mohamed Shainee參加了開通儀式。John Burton指出,IPNLF與當地非政府組織、政府部門、科學家和商業機構的聯系比以往任何時候都更加緊密,確保國家傳統漁業的負責任可持續發展,為馬爾代夫漁業社區提供可持續的就業保障。該系統的使用將使得馬爾代夫的金槍魚漁業滿足國際上最新的可追溯性要求。系統的開發始于2012年,這一年歐盟采取措施阻止和打擊非法的、不報告的和不受管制的漁業(IUU);鰹魚的竿釣漁業成功地被海洋管理委員會(MSC)認證。這為馬爾代夫的漁業數據采集提出了新的要求。航海日志因此被賦予了額外的重要責任,一個能夠滿足未來漁業很多年要求的新的動態系統應運而生。
該系統的開發得到了非盈利機構IPNLF及其成員Marks&Spencer、Sainsbury和World Wise Foods的大力支持。該系統要求數據庫專家在漁業和水產養殖部的海洋研究中心內全職工作。Burton表示,通過FIS系統馬爾代夫漁業將迎來優秀的發展機會,這要感謝Shainee部長及其團隊的合作和支持。FIS的發展工作遠未結束,接下來將包含漁船產量的自動化報告,相信不久的將來就可以分享這一成果。
楊林林譯自Maldives:Online system launched to trace tuna fisheries,FIS,2016-8-10
一個國際研究團隊在海冰中發現了可以將汞轉化為甲基汞的細菌,這會對魚類、鳥類及其海洋環境造成嚴重污染。研究結果發現在《自然微生物學》雜志上。
甲基汞在食物網中通過生物放大作用富集,可以傳遞到大腦導致胎幼兒發育障礙、出現生理問題。該研究的領導者,墨爾本大學地球科學學院博士生Caitlin Gionfriddo警告說,大魚吃小魚,甲基汞隨著食物鏈逐漸富集最終被人類消費。來自墨爾本大學系統基因組學中心、美國地質調查和Lawrence Livermore國家實驗室的研究團隊想了解這種毒性較強的物質是如何進入海洋環境及人類食物中的。Gionfriddo花費了兩個月的時間搭乘澳大利亞南極調查局的Aurora Australis號破冰船收集南極海冰樣本。墨爾本大學地球微生物學家John Moreau表示,研究結果證實海冰中的細菌擁有將汞轉化為毒性更強的甲基汞的能力。
研究結果強調了消除環境中汞污染的重要性,并建議當前限制某些魚類的消費。研究參與者Robyn Schofield博士表示,汞在大氣中存在的周期長達一年。這意味著化石燃料燃燒釋放的汞在大氣中橫跨3 000 km落在了南極洲。汞在海洋中的沉積全年發生,但在南極春季沉積速度加劇。太陽光線在春季返回增加了落在海冰和海洋中汞的數量。該問題需要引起重視,尤其在氣候變暖、魚群枯竭的大環境下,越來越多的海產品生產商將目光瞄準了南極。
楊林林譯自Australia:Potent neurotoxin found in sea ice in Southern Ocean,FIS,2016-8-6
哥倫比亞大學醫學中心(CUMC)的研究人員發現,冷水魚萃取的魚油中富含的歐米伽3脂肪酸可以減少大腦損傷。
為了開展此項研究,科學家們利用10天大的缺氧缺血性腦損傷(中風造成的血液流動減緩、氧氣減少而引發)老鼠進行實驗,補充含有DHA或EPA(歐米伽3脂肪酸)的脂肪乳劑。這些物質存在于特定的食物和補充劑中。CUMC的研究人員發現,這些魚油脂肪酸在缺氧條件下多方面保護組織和細胞,減少炎癥和細胞死亡。24h后,DHA而不是EPA治療小鼠的腦損傷明顯減輕。在接下來的幾周,DHA補充組在腦功能的治療效果上要優于EPA補充組和未補充的對照組。研究人員還發現,這些小鼠腦線粒體中DHA的濃度增加。線粒體是細胞的能量產生結構,在中風后血液流回大腦時被自由基損傷。這個過程被稱為再灌注損傷,是中風后氧氣和營養物質缺乏造成腦損傷的常見原因。
CUMC的兒科副教授Vadim S.Ten表示,研究結果表明在中風后注入歐米伽3脂肪酸DHA可以保護線粒體抵御自由基的破壞性影響。出生后不久或短期內血流量和氧氣供應中斷是導致新生兒腦損傷的主要原因,超過25%伴隨終身神經系統障礙。這也與成年人中風后的腦損傷途徑類似。CUMC營養研究所主管,流行病學教授Richard J.Deckelbaum表示,臨床試驗還需要確定中風腦損傷后立即補充含有DHA的脂肪乳劑是否會提供類似的神經保護作用。如果臨床試驗成功,將解決一個重要的中風醫療需求。該研究結果“DHA非EPA在新生小鼠腦缺氧后具有保護神經和線粒體的功能”發表在《Plos One》雜志上。
楊林林譯自USA:Omega-3 injection may reduce stroke-like brain damage,FIS,2016-8-26
一項對不斷上升的溫度與紫貽貝(Mytilus galloprovincialis)中氚的聯系的研究顯示,海水溫度的上升可以顯著提高和加速輻射誘導海洋無脊椎動物DNA的效果。該項由樸茨茅斯大學與環境、漁業和水產養殖科學中心(Cefas)合作的研究表明,在輻射劑量遠低于國際應用標準時,較高溫度下DNA鏈斷裂要早于較低溫度條件下。15℃時DNA在7天后出現明顯損傷,而25℃時3天后DNA即出現明顯損傷。
科學家們認為,這表明輻射引起DNA損傷加速,損害防御機制,即熱休克保護、細胞周期進程和DNA斷裂修復相關的基因表達。溫度是一種非生物因素,對放射性核素和海洋生物具有潛在影響。許多放射性核素具有很長的半衰期。未來30~100年,海表溫度可能會上升0.5~3.5℃,確定輻射下的交互作用變得十分重要。遺傳毒理學和環境毒理學教授Awadhesh Jha表示,相比其他放射性核素,大量的氚隨著核電站(NPPs)和核燃料處理廠(NFRPS)的廢水被排放到環境中。核設施的冷卻水是水生環境中氚的主要來源。這是一個重要的環境問題,僅次于放射性核素的釋放。放射性核素可以遠距離傳播,因此確定自然生物群落的風險和環境可持續性的相關研究就顯得尤為重要。Cefas韋茅斯實驗室環境與動物健康研究小組的Brett Lyons強調,此類研究結果使人們能夠更好地了解海洋變暖對海洋生物的風險。人們已經知道氣候變化影響魚類的生理學,如繁殖和遷徙。越來越多的證據表明,海水溫度上升可能會增加某些化學物質和物理污染物所帶來的風險。
該研究結果發表在《環境輻射雜志》上。實驗貽貝暴露在15℃和25℃的氚水(HTO)中,確定7天內貽貝不同組織氚的積累以及DNA的損傷和基因表達。
楊林林譯自UK:Marine warming could strengthen radiation-induced genotoxicity in mussels,FIS,2016-8-25