专栏名称: 生命的智慧
华东师范大学课程《海洋与生命》《水生生物学》《动物学》和《水生生物学原理与进展》师生们的学习感悟。
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Science | 珊瑚礁鲨鱼和鳐鱼多样性在减少?

生命的智慧  · 公众号  · 海洋  · 2024-10-24 00:00

主要观点总结

本文主要讨论了珊瑚礁生态系统正面临的人类活动压力,以及板鳃类种群的结构和动态研究。文中指出,在过去的50年中,鲨鱼数量大幅下降,珊瑚礁板鳃类群落的多样性不足。研究方法包括聚类分析法和计算消耗比例。研究结果表明,不同集群中的珊瑚礁鲨鱼和鳐鱼种类存在差异,印太地区的板鳃类物种丰富度高于大西洋地区。珊瑚礁种群结构的变化和多样性的不足可能对更广泛的生态系统产生深远影响,保护珊瑚礁物种刻不容缓。

关键观点总结

关键观点1: 珊瑚礁生态系统受到人类活动压力,鲨鱼数量大幅下降,珊瑚礁板鳃类群落的多样性不足。

文章中提到,人类过度捕捞是主要原因之一。珊瑚礁的鲨鱼数量减少,导致鳐鱼开始占据群落的主导地位。

关键观点2: 研究方法包括聚类分析法和计算消耗比例。

通过聚类分析法,研究者能够将具有相似物种组成的珊瑚礁归类到一起,形成不同的群落簇。计算消耗比例公式为:1-相对丰度/基线丰度,用于量化珊瑚礁的消耗情况。

关键观点3: 研究结果揭示了不同集群中珊瑚礁鲨鱼和鳐鱼种类的差异。

这些差异可能反映了不同集群中鲨鱼和鳐鱼种类的生态位分化和资源利用策略。印太地区的板鳃类物种丰富度明显高于大西洋地区。

关键观点4: 珊瑚礁种群结构的变化和多样性的不足可能对更广泛的生态系统产生深远影响。

如果不加以控制,这种压力将继续导致物种、生态功能和生态系统服务的丧失,日益影响人类社区。因此,保护珊瑚礁物种刻不容缓。


正文


Widespread


 珊瑚礁系统 

 正在受到威胁 

珊瑚礁生态系统正面临越来越大的人类活动压力。在过去的50年中,鲨鱼数量下降了71%,四分之三的鲨鱼物种正濒临灭绝,导致珊瑚礁板鳃类群落的多样性不足,其主要原因之一是人类的过度捕捞。随着珊瑚礁的鲨鱼数量越来越少,鳐鱼开始占据群落的主导地位。



1


研究目的

1、了解板鳃类种群的结构和动态

2、了解板鳃类种群全球范围的物种损失

3、为减少人类活动对板鳃类种群的影响提供科学参考





研究方法

2


聚类分析法:

 1、 通过计算物种或样本之间的遗传距离或相似度,将它们逐步聚类成不同的组或群.能够帮助研究者将具有相似物种组成的珊瑚礁归类到一起,形成不同的群落簇。

 2、此外,聚类分析法还能够与线性判别分析(LDA)等统计方法相结合,量化不同群落簇之间的差异,并揭示出影响这些差异的社会经济和管理因素。

计算消耗比例:

公式:1-相对丰度 /基线丰度

备注

 基线丰度:是指在某一特定区域或生态系统中,某种生物种群的原始或自然丰度水平。

 相对丰度:部署观测仪器,记录在每个60分钟部署观察到的 在同一珊瑚礁的每个物种的最大数量,然后对所有部署取平均值,即为MaxN。

你懂了吗?看个例子吧

 若第一个60分钟,第二个60分钟……第五个60分钟在同一个珊瑚礁区域观察到的鲨鱼数量分别为8,15,13,5,9,那么MaxN为10。

又已知基线丰度为20,那么这个珊瑚礁层面的消耗比例为1-10/20=0.5


3

 研究结果 

 首先,图中颜色越深的地方,常驻礁鲨的平均消耗量越高的地方。

 那么!善于观察的朋友们也许会发现,沿海地区的礁鲨似乎存在更高的损失。这是否隐约揭示了人类对常驻礁鲨减少的影响呢?那就跟着我们继续一探究竟吧!

大西洋于印太地区的相关介绍

ocean

让我们一起看看这两个大洋之间的区别吧。


大西洋

印太地区

 图中,鲨鱼和鳐鱼的种类分布呈现出明显的集群特征。通过UPGMA聚类分析,珊瑚礁被分为几个主要集群。这些集群的地理位置用彩色三角形表示,而较小集群的珊瑚礁则用灰色点表示。没有观察到软骨鱼类的珊瑚礁用黑点表示。

 此外,我们还可以发现:不同集群在礁鲨种类消耗量和鲨鱼比例上存在差异。这种差异可能反映了不同集群中鲨鱼和鳐鱼种类的生态位分化和资源利用策略。

 最后,我们看出不同集群中这些物种的种群水平存在差异。一些集群中的物种可能面临更高的消耗压力,而另一些集群则可能相对较为稳定

比较

我们可以发现,印太地区的板鳃类物种丰富度明显高于大西洋地区。

 接下来让我们看看在国家或近国家范围内的核心珊瑚礁鲨鱼物种的消耗水平。由于受到社会经济、管理、自然环境等因素影响,各区域礁鲨物种消耗水平出现差异,区域内部不同礁鲨种群也存在一定差异。

 研究者根据世界上珊瑚礁在其水域中的百分比对管辖区耗竭进行了加权,并产生了加权全球平均耗竭(即图中虚线所示)。根据得出的结果,礁栖鲨鱼居民物种的估计下降幅度符合IUCN红色名录濒危标准。

礁栖鲨受危险状态远超预期!

珊瑚礁种群结构的变化与多样性的不足可能对更广泛的生态系统产生深远的影响。如果不加以控制,造成鲨鱼和鳐鱼多样性缺陷的压力将继续导致物种、生态功能和生态系统服务的丧失并日益影响人类社区。

 保护珊瑚礁物种 

 刻不容缓 


参考文献:Widespread diversity deficits of coral reef sharks and rays. Science, 2023, 380: 1155-1160.

汇报人:王祺天 陈莫婕

指导老师:姜晓东


本文来源于2024年“水生生物学”课堂讨论。

讨论目录:

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