# NUS研究發現 海黽歷史與所生存洋流的歷史緊密相連 URL: https://www.shicheng.news/zh-hant/v/3xN92 Published: 2021-09-13 Source: 獅城新聞 NUS和加州大學聖地亞哥分校合作，對海黽基因進行研究，顯示海黽歷史與海洋歷史緊密相連，並且種群遺傳多樣性和種群數量的變化與氣候，洋流變化同步進行。 海黽——海洋滑行者 開闊的海洋環境惡劣，在那裡昆蟲可能不會茁壯成長。事實上，只有一個昆蟲群體，即海黽（Halobates or sea skaters），已經適應了那裡的生活。然而，這些昆蟲是如何進化以征服海洋的，卻不得而知。 現在，一項對海黽的遺傳學研究提供了一條線索，答案與東太平洋的主要洋流出現時間有關，每個種類的海黽都在進化，以適應這些洋流的獨特條件。 來自新加坡國立大學（NUS）和加州大學聖地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所的科學家們對在夏威夷和秘魯之間的東太平洋上用浸網收集的三類海黽的基因進行了研究。研究結果顯示，當這些海流變化時，它們也將針對不同的海流系統進行變化，以適應環境。 ![NUS研究發現 海黽歷史與所生存洋流的歷史緊密相連](https://www.shicheng.news/images/image/1677/16777427.avif?1631440921) 雄性海黽標本，來源：NUS 這些發現可能會揭開每個海黽物種如何占據與其他昆蟲截然不同的棲息地的神秘面紗，也會加深我們對氣候變化如何影響海棲生物的理解。 海黽的神秘面紗 研究負責人、新加坡國立大學李光前自然歷史博物館的昆蟲學家Wendy Wang博士說："令人驚訝的是，海黽的遺傳歷史與我們海洋的遺傳歷史緊密相連。"開闊的海洋是一個極其惡劣的環境，白天陽光直射，強風和有限的食物。它們的身體覆蓋物或角質層能夠保護其內部器官不受熱量和紫外線的傷害，並在猛烈的風暴中生存下來，在這片獨特的棲息地找到食物。在這裡，其他昆蟲無法在海洋中展示它們獨特的生態作用。這些特徵使它們成為材料科學和極端生物適應性的迷人的研究對象"。 ![NUS研究發現 海黽歷史與所生存洋流的歷史緊密相連](https://www.shicheng.news/images/image/1677/16777428.avif?1631440921) NUS 李光前自然歷史博物館 來源：CulturalHeritageOnline 該研究小組於2021年9月5日在《海洋生物學》雜誌上首次報告了他們的發現。 遺傳數據與氣候變化 海黽一生都在海洋的表層薄膜上奔跑，經受著猛烈的風暴，以被困在海面上或下面的微小獵物為食。目前，海黽Halobates屬有五個已知的海洋物種。雖然關於它們在哪裡可以被發現的信息已經確定，但關於它們的遺傳變異，以及洋流、溫度和風等物理因素如何影響它們的分布卻知之甚少。 研究小組對從墨西哥近海到秘魯，以及遠至夏威夷收集到的其中三種海黽物種進行了基因研究。大多數標本是由斯克里普斯海洋學的海洋生物、該研究報告的合著者Lanna Cheng博士從海面上用浸網撈起的。鄭博士是一位致力於研究Halobates的世界級專家，她已經研究海黽屬（Halobates）近50年了。 ![NUS研究發現 海黽歷史與所生存洋流的歷史緊密相連](https://www.shicheng.news/images/image/1677/16777429.avif?1631440921) Dr Lanna Cheng在Cook’s Bay入口處用浸網收集標本 來源：NUS 王博士團隊對這三個物種近400個樣本進行基因測序和遺傳分析，發現了明顯的遺傳變異，這些變異訴說了與古代該物種數量增長和發展截然不同的故事。 其中最古老的物種，Halobates splendens，被發現在近一百萬年前擴大了其種群。另外兩個較年輕的物種，Halobates micans和Halobates sobrinus，被發現在10萬到12萬年前大量增加。 這些變化出現的日期與過去的氣候事件相吻合。如今，在源自南美海岸的秘魯洋流——冷舌的富饒水域發現了H. splendens。氣候學數據顯示，這個冷水錶層的物理特徵是在一百萬年前出現的，正好與H. splendens.的遺傳多樣性和種群的增長期相同。 另外兩個物種H. sobrinus和H. micans被確定為在中美洲溫暖的、相對貧瘠的水域中實現了多樣化。當厄爾尼諾氣候模式（El Niño）導致溫暖的海水進入東太平洋時，這兩個物種的種群數量增加。大約10萬年前，厄爾尼諾效應在H. micans和H. sobrinus的棲息地尤其強烈，與這些物種形成現代基因模式和種群規模的時間相吻合。 鄭博士說："由於開闊海洋中沒有明顯的物理邊界來阻止它們，Halobates實際上可以從加利福尼亞海岸滑過整個太平洋到日本甚至更遠。"然而，本文研究的兩個物種，H. sobrinus和H. splendens從未被發現在東太平洋之外，我們不知道原因。這篇論文從它們的祖先那裡給我們提供了線索"。 海黽與洋流 斯克里普斯海洋學的理察-諾里斯教授(Richard Norris)是一位古生物學家，他在這項研究中將海黽種群的擴張與化石記錄表明現代洋流最初形成的時期相匹配。 諾里斯教授說："遺傳學表明，我們研究的三個物種都有一個種群增長時期，與它們生活的洋流系統出現的地質學證據非常吻合。"也許我不應該感到驚訝，因為海洋生物通常會專門適應特定的海洋條件，但是這些海黽生活在海洋表層。顯然，即使是海浪和水面薄膜的特性在不同的洋流中也非常不同，對這些生物來說是很重要的。" ![NUS研究發現 海黽歷史與所生存洋流的歷史緊密相連](https://www.shicheng.news/images/image/1677/16777430.avif?1631440921) Richard Norris教授，來源：UC San Diego 研究展望 王博士闡述說："我們的研究結果強調了氣候條件對海洋種群的深遠影響。隨著未來幾十年持續的氣候變化加速，這些結果也有助於理解海洋生物的命運。」 為了擴大他們的知識，研究人員將繼續通過研究它們的基因組來研究這種神秘的海洋昆蟲的種群動態。 來自NUS生物科學系的海洋生物學家、合著者以及斯克里普斯海洋學的校友黃丹威助理教授說："利用這項研究的關鍵見解，加上我們正在進行的工作，我們的目標是將各種Halobates物種的進化起源聯繫起來，並揭示它們是如何在今天占據海洋表面和沿海棲息地的。 研究小組成員研究海黽標本 來源：NUS