朱国平研究团队与美国欧道明大学合作研究南极电灯鱼

朱国平教授指导学生进行实验研究

与其他海洋相比，由于特殊的地理环境和恶劣的气候条件，南大洋栖息的鱼类种类和数量非常有限，主要特点是多样性低、特有性高。 考虑到这些鱼类具有较高的生态作用和极高的科研价值，南极鱼类受到了科研人员的大量关注，其中包括全球海洋中层鱼类中资源相对较高的鱼类——灯笼鱼鱼类。

2019年5月9日，上海海洋大学极地研究中心正式揭牌。

南极电灯鱼是栖息在南极的灯笼鱼科中数量最多、数量最多、分布最广的鱼类，具有一定的商业价值。 这种鱼因其身上有大量发光装置而得名。 该鱼幼体分布在斯科舍海、东南极拉扎列夫海以及印度洋和太平洋高纬度海域，成鱼主要分布在斯科舍海、南奥克尼群岛和南半球海域。设得兰群岛，西南极洲。 它们在兰群岛、斯科舍海南部海域、南极洲东部凯尔盖朗海台周边海域等周边海域也大量发现； 幼鱼和成鱼重叠分布在南乔治亚岛和布韦岛交汇处（图1）。 从控制南大洋生态系统结构的主要洋流系统——南极绕极流（ACC）来看，南极电光鱼种群分布于北部副热带锋（Front，STF）至南锋。南部的南极绕极流（STF）。 ACC锋面（SACCF）和南极绕极流南界（SB）以南海域，种群结构与南极绕极流锋面有着十分密切的关系。 南极电光鱼在南大洋生态系统中发挥着极其重要的生态作用，特别是在南大洋生态系统的关键物种——南极磷虾（ ）分布较少的海域或资源水平较低的年份，南极电光鱼可以替代南极磷虾在生态功能中的关键作用，为南极生态系统中的顶级掠食者，如海豹、企鹅、鲸鱼和鸟类提供能量来源。 然而，与南极磷虾相比，南极电光鱼由于其商业价值较低而受到的关注较少，这进一步导致对该鱼类的种群动态、生活史过程和资源丰度等方面的研究极为有限。 有限的。

上图为南极电光鱼所在位置； 下图为南极电光鱼资源分布概率图。

鱼耳石是一种文石晶体，主要成分为碳酸钙和有机质。 碳酸钙占耳石总质量的90%以上，有机质占1%～9%。 此外，耳石还含有不到1%的微量元素。 鱼类耳石中微量元素的组成和含量与周围水体中的元素密切相关，但水环境中的元素沉积到耳石中是一个极其复杂的过程。 水中的元素首先被鱼的鳃或消化道吸收并进入血液。 然后它们通过血细胞运输，使水中的元素被血液携带到内耳淋巴液中。 最后，它们通过结晶沉积在耳石中。 耳石中的微量元素沉积后会稳定存在。 耳石中沉积的元素可以完整记录鱼类从出生到捕获所经历的环境变化（如温度、盐度、化学元素成分等）。 基于此，通过将耳石微量元素分析与水环境特征相结合，研究人员可以为耳石元素指纹赋予时间序列信息，以还原鱼类的原始栖息地，研究鱼类的早期阶段。 生活史、洄游环境史、鱼类种群结构鉴定、环境污染指标和生理指标等。

南极电鱼耳石横截面（a）和整个耳石（b）

为了探索鱼类耳石微化学技术在南极鱼类特别是南极电光鱼种群结构中的适用性和应用前景灯笼鱼科，朱国平教授的研究团队首先利用耳石测定了南极电光鱼的年龄。 与其他海域的鱼类不同，由于水温较低、夏季较短、日照时间较短等因素，南极鱼类的耳石降水模式不太明显。 此外，鱼类耳石样本的获取也是开展相关研究的重要障碍。 为此，研究团队与澳大利亚塔斯马尼亚大学科研团队合作，利用广泛接受的耳石信息分析方法，挑战国际公认的“南极电光鱼只能存活3年”的结论。 研究得出结论，南极电光鱼只能存活3年。 该鱼甚至可以存活8年以上，相关工作已在线发表在海洋学领域知名期刊Deep-Sea Part II: in中。 为了进一步巩固相关结论，研究团队目前正在继续与波兰、澳大利亚、美国、南非等国家的研究人员进行深入的合作研究。

南极凯尔盖朗海平台上的耳石微化学指标

不同海域南极电光鱼种群的迹象

在此基础上，研究团队对东南极洲凯尔盖朗海台周边海域的南极电光鱼耳石微化学进行了研究。 研究团队结合物理海洋学、生物海洋学、鱼类生物学和生态学知识，分析了南极绕极流的主要锋面——南极绕极流南锋、南极绕极流南边界和南极大陆坡正面。 以及凯尔盖朗海台当地的小鹿沟洋流对南极电光鱼种群的隔离作用，进一步探讨环极深水（CDW）对南极电光鱼生活史过程的影响。 研究结果表明，将南极电光鱼耳石的微化学特征与采样区海洋环境数据相结合，可以确定不同性质水体中南极电光鱼耳石的微化学特征。 耳石微化学特征信息可用于对南极电光鱼种群结构进行分类。 标记。 研究结果进一步表明，南极大陆坡锋面有效隔离了南极绕极流盆地和南极大陆坡地区的南极电光鱼种群，而南极绕极流盆地和凯尔盖朗海台地均存在南极电光鱼种群结构。 。 比较明显的差异导致凯尔盖朗海台地存在一个能够自我维持的南极电光鱼产卵场和产卵群。 耳石中镁钙比（MgCa-1）为南极电轻鱼种群的分类提供了良好的化学标记。 研究团队认为，在南极绕极流控制南大洋生态系统的背景下，鱼类耳石微化学技术有助于分析南大洋鱼类种群结构和环极连通性的异质性，并进一步分析其在生物物理中发挥的作用。南极海洋的相互作用，有效拓宽了生物海洋学的研究范围。 评审专家对这项研究给予了高度评价，“这项研究对影响凯尔盖朗海台地以南海域的南极电光鱼种群结构和连通性的生物物理参数进行了令人兴奋的探索，并为当地的研究提供了新的见解。海洋。” 它为假设集提供了出色的背景知识和先进的生物物理验证。”

朱国平教授参加南极科考

该研究团队硕士生段蜜为该论文的第一作者，朱国平教授为通讯作者。 他是美国奥多明尼恩大学定量渔业生态学中心（Old ）和澳大利亚塔斯马尼亚大学海洋与极地研究所的副教授（for and , of ）博士和该研究团队成员、研究生韦小英为共同作者。 该研究工作得到了国家自然科学基金（）、国家重点研发计划（）、中国科协中澳青年科学家交流计划（）、澳大利亚南极科学计划（）的支持，以及澳大利亚研究委员会南极门户伙伴关系特别研究计划 () 以及澳大利亚研究委员会发现早期职业研究员奖励计划 () 的资助。

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