[科普中國]-國際海洋生物普查計劃

國際海洋生物普查計劃（Census of Marine Life, CoML）是一個評估和解釋海洋生物多樣性、分布和豐富程度的國際性研究計劃。

簡介國際海洋生物普查計劃是一個在全球尺度上評估和解釋海洋生物分布、豐度和多樣性的國際計劃。本詞條重點介紹了國際海洋生物普查計劃的背景、發(fā)展策略、研究項目、采用的新技術(shù)與方法以及中國CoML的籌備和發(fā)展，旨在提供海洋生物多樣性最新研究動態(tài)，為相關(guān)領(lǐng)域的研究與決策提供參考。1

背景海洋蘊藏著豐富的生物資源，為人類提供源源不斷的、具有高營養(yǎng)價值的食物原料。但是隨著科技的發(fā)展，人類對海洋的開發(fā)與利用不斷加深，影響了海洋原有的生態(tài)系統(tǒng)，可能給海洋生物多樣性帶來潛在危脅。因此，人類有必要加強海洋生物多樣性的研究。

用于取樣研究海洋生物的新技術(shù)極大豐富，加之社會上對于探索地球上未知領(lǐng)域的廣泛興趣以及對地球資源更加合理化使用的實際需要，推動這一普查發(fā)展。

海洋生物普查致力于履行聯(lián)合國生物多樣性框架協(xié)議（the United Nations Framework Convention）中簽署國對生物資源進行信息收集的義務(wù)，將在人類尚未涉足的領(lǐng)域收集大量物種分布信息。

目的開展這項國際海洋物種普查項目的初衷，來自于1995年美國國家科學(xué)院的一份研究報告，當時科研人員在報告中指出，全球人口的不斷增長將有可能對海洋界生物物種多樣性造成無法逆轉(zhuǎn)的破壞。為進一步了解其中海洋生物物種發(fā)展情況，世界各國海洋研究工作者著手組織開展了這項有史以來規(guī)模最大、歷時最長、范圍最廣的全球海洋生物種類普查工作。

科學(xué)家們認為，人類對神秘海洋世界的探索遠遠不夠，他們希望借助這一計劃，發(fā)現(xiàn)更多的海洋中前所未知的生物種群。計劃旨在對整個地球的海洋生物進行調(diào)查，共同回答“海洋生命的過去、現(xiàn)在和未來”這一科學(xué)問題。從種群、物種和基因三個層次，建立海洋生物多樣性的研究體系，逐步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?jié)O業(yè)的目標。

通俗地說，這項普查計劃為以下三個問題所引導(dǎo)：海洋中過去曾經(jīng)有什么生物生存？現(xiàn)在有什么生物正在游弋？未來又會有什么生物出現(xiàn)？

特點國際海洋生物普查計劃是迄今為止同類計劃中規(guī)模最大、考察面積最廣、花費最多的國際合作項目。該計劃是從2000年開始進行的，實施期為10年，一直持續(xù)到2010年。本計劃的特點是研究范圍廣泛，包括種群、物種和基因三個層次，建立海洋生物多樣性的研究體系。國際海洋生物普查計劃是為了評估及解釋海洋生物的多樣性，分布及其豐富程度。大約有70多個國家的數(shù)百名科學(xué)家參與了這項普查計劃。據(jù)初步估算，整個項目全部完成所需花銷將超過10億美元，其中絕大部分資金將由項目參與國的政府資助。

計劃記錄全球海洋生物種類、數(shù)量及分布，研究人員可以通過圖像了解某些海洋生物過去、現(xiàn)在的棲息地，并預(yù)計未來它們可能出現(xiàn)的地方。已有超過70個國家、300多名科學(xué)家參與。

機構(gòu)海洋生物普查計劃接受國際科學(xué)指導(dǎo)委員會指導(dǎo)?？茖W(xué)指導(dǎo)委員會由跨學(xué)科國際知名科學(xué)家組成。委員會每年舉行三次會議，以指導(dǎo)海洋生物普查計劃的科學(xué)策略。

中國科學(xué)院海洋研究所孫松研究員任首屆CoML中國委員會主席。

任務(wù)海洋生物普查計劃的任務(wù)是評估及解釋海洋生物的多樣性、分布及其豐富程度?！昂Ｑ笊锓N群歷史研究”項目將復(fù)原整理及分析過去500至1000年間的歷史數(shù)據(jù)，以研究過去的海洋生物群落。為了研究現(xiàn)存的大量海洋生物，海洋生物普查計劃正在進行實地勘測，并與海洋研究科學(xué)委員會（Scientific Committee on Oceanic Research，簡稱SCOR）下屬的觀測海洋生物新技術(shù)工作組合作，將最新科技推廣運用到實地勘測領(lǐng)域。從海洋生物種群歷史研究及實地勘測得到的數(shù)據(jù)將被用于“海洋生物種群預(yù)測研究”，對將來的生態(tài)系統(tǒng)進行模擬，以決定如何最好的為后代保持和維護海洋環(huán)境。

海洋生物普查計劃科學(xué)家的工作是：

為海洋生物多樣性搜集空前數(shù)量的“第一”；

為了發(fā)現(xiàn)而促進技術(shù)；

組織關(guān)于海洋生物的知識并讓人們能夠獲取它們；

測量人類活動對海洋生物的影響；

為基于科學(xué)的政策提供基礎(chǔ)。

內(nèi)容國際海洋生物普查計劃包括以下內(nèi)容：

1、海洋生物種群歷史研究（History of Marine Animal Popula

tions，簡稱HMAP）

海洋生物種群歷史研究項目將復(fù)原整理及分析過去500年至1000年間的歷史數(shù)據(jù)，以研究過去的海洋生物群落。

2、海洋生物種群預(yù)測研究（Future of Marine Animal Populations，簡稱FMAP）

從海洋生物種群歷史研究及實地勘測得到的數(shù)據(jù)將被用于“海洋生物種群預(yù)測研究”，對將來的生態(tài)系統(tǒng)進行模擬，以決定如何最好地為后代保持和維護海洋環(huán)境。

3、海洋生物地理信息系統(tǒng)（Ocean Biogeographic Information System，簡稱OBIS）。

為了整理及維護由海洋生物普查所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，將建立“海洋生物地理信息系統(tǒng)”。這是一個用于考查生物多樣性、分布及數(shù)量，跨越時間和空間變化的海洋生物和環(huán)境數(shù)據(jù)庫。這一系統(tǒng)將成為科學(xué)工作者保存和分析由海洋生物普查計劃產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)的有力工具。整個海洋學(xué)界將能夠在互聯(lián)網(wǎng)上免費查閱所有信息。

代表性計劃：

北冰洋生物多樣性（Arctic Ocean Diversity，ArcOD）

深海化學(xué)合成生態(tài)系統(tǒng)生物地理學(xué)（Biogeography of Deep-Water Chemosynthetic Ecosystems， ChEss）

深海生物多樣性普查（Census of Diversity of Abysmal Marine Life，CeDAMaR）

緬因海灣計劃（Gulf of Maine Program，GoMA）

中大西洋脊背生態(tài)系統(tǒng)項目（Mid-Atlantic Ridge Ecosystems Project，MAR-ECO）

海岸地區(qū)自然地理（Nature Geography in Shore Areas，NaGISA）

太平洋板塊跟蹤計劃（Pacific Ocean Shelf Tracking Program，POST）

太平洋浮游生物標記（Tagging of Pacific Pelagics，TOPP）

國際海洋微生物普查（International Census of Marine Microbes，ICoMM）

海洋浮游生物普查（Census of Marine Zooplankton，CMarZ）

南極海洋生物（Antarctic Marine Life，CAML）

海山海洋生物普查（Census of Marine Life on Seamounts，CenSeam）2

發(fā)現(xiàn)公眾可以查到2.5萬種海洋生物的信息?？茖W(xué)家們估計，未知的海洋生物最少還有約210萬種。已經(jīng)有來自70多個國家的研究人員加入到這個項目中。本項目還與海洋生物多樣性領(lǐng)域的國際組織加強合作，籌集研究資金。中大西洋脊背生態(tài)系統(tǒng)項目已經(jīng)從大西洋海底山脈收集到了8萬種標本。其他子項目也進展順利，如緬因海灣計劃研究發(fā)現(xiàn)，緬因海已測到的生物總數(shù)達3317種，比先前預(yù)期的數(shù)量多50%，而且項目還在進行中，還有未發(fā)現(xiàn)生物。到2007年，本計劃建立的海洋生物地理信息系統(tǒng)將擁有1000萬個記錄，包括目前所知的所有海洋生物。計劃組織者認為，即使是到了計劃截止日期2010年，也不能完全清點出這210萬種海洋生物。2005年與2007年是COML的重要轉(zhuǎn)折點，2010年結(jié)束后，COML將減小已知海洋生物數(shù)量與實際數(shù)量的差距，之后，將公布全球海洋觀察系統(tǒng)發(fā)展的生物傳感方法，以及海量信息，使世界更好地管理海洋生物，使公眾更了解海洋生物。

在整個項目進行的過程中，發(fā)現(xiàn)全新物種的速度并沒有減慢的跡象，即使在歐洲，這些以前曾經(jīng)被勘查過無數(shù)次的海域地區(qū)里，情況也是一樣。海洋物種普查項目首席科學(xué)家，來自加拿大的海洋生物學(xué)家羅納德·奧多爾發(fā)現(xiàn)：從2000年開始，平均每個星期有3個新物種被發(fā)現(xiàn)。正在快速進行的海洋物種新發(fā)現(xiàn)目前看來沒有止境。

進展第一次國際海洋生物普查計劃的進展報告的重點包括：

全世界許多深海章魚的祖先在南極肩負“評估和解釋海洋中的海洋生物的多樣性、分布和豐富程度——過去、現(xiàn)在和未來”的使命，南極海洋生物普查的科學(xué)家報告了首個分子證據(jù)，證明全世界很大一部分深海章魚是從如今仍然生活在南大洋的共同祖先物種進化而來的。

在3000萬年前，南極洲變冷，出現(xiàn)了一個巨大的冰原，大自然創(chuàng)造出了一個“熱鹽高速公路”，這是一股向北流動的美味的冷水，鹽和氧含量很高。這時候章魚開始向新的海盆移民。章魚在新的棲息地環(huán)境下被隔離開，進化出了許多不同的物種；例如，一些章魚失去了它們的防御用的墨囊——這在永久黑暗的深海中沒有用處。

對深海動物群的全球分布和多樣性的這些發(fā)現(xiàn)將發(fā)表在11月11日的《遺傳分類學(xué)》（Cladistics）雜志上，這些成果是由國際極地年考察普查過程中的密集取樣促成的。

新的生物分布和極限生物科學(xué)家在太平洋發(fā)現(xiàn)了一個“白鯊咖啡館”和一個“鱘魚運動場”，還探索了大西洋中部的一個“新大陸”、海洋峽谷、地球最深處的炎熱的海底火山以及全世界最冷、鹽度最高的海水中的生命。

新的生命形式深海探索者發(fā)現(xiàn)了新的生命形式，包括巨型細菌、巨大海星、令人驚奇的端足類動物和一個龐大的軟體動物，還在許多新的地點發(fā)現(xiàn)了類似的物種。專家還估計，除了科學(xué)已知的1.6萬種海洋魚類物種，還有另外4000種尚待發(fā)現(xiàn)，其中許多生活在熱帶。

金槍魚豐富程度科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個由蟲子組成的海底地毯和一個蛇尾海星城，通過徹查漁業(yè)報告、捕魚雜志和其他記錄從而弄清了20世紀初金槍魚的豐富程度。

增加新物種信息海洋生物地理信息系統(tǒng)也已經(jīng)增長到容納了12萬物種的信息。而一個快速增長的海洋物種DNA條碼參考庫近來已經(jīng)幫助發(fā)現(xiàn)了紐約市和其他地方對壽司的不準確標注。

新增普查計劃的國家和地區(qū)自從2006年以來，讓普查計劃的大部分工作加速的國家和地區(qū)網(wǎng)絡(luò)從10個增長到了12個。它們和普查計劃的野外項目為海洋研究確立了開創(chuàng)先例的倫理標準。

全球首份海洋生物“戶口”普查報告歷時10年的全球“海洋生物普查”項目4日在倫敦發(fā)布最終報告，這是科學(xué)家首次對海洋生物“查戶口”，結(jié)果顯示海洋世界比想象中更為精彩。 根據(jù)普查得出的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，海洋生物物種總計可能有約100萬種，其中25萬種是人類已知的海洋物種，其他75萬種海洋物種人類知之甚少，這些人類不甚了解的物種大多生活在北冰洋、南極和東太平洋未被深入考察的海域。

來自80多個國家和地區(qū)的2700多名科學(xué)家在10年間共發(fā)現(xiàn)6000多種新物種，它們以甲殼類動物和軟體動物居多，其中有1200種已認知或已命名，新發(fā)現(xiàn)待命名的物種約5000種。不過，普查也發(fā)現(xiàn)，一些海洋物種群體正逐步縮小，甚至瀕臨滅絕。例如，由于過度捕撈，鯊魚、金槍魚、海龜?shù)任锓N在過去10年間數(shù)量銳減，部分物種的總數(shù)甚至減少90%至95%。

另外，科學(xué)家在普查中還發(fā)現(xiàn)了很多新奇有趣的海洋物種，比如一條長1米、壽命約600年的管蟲、一條以時速110公里在水中穿行的旗魚和長著兩個“大耳朵”似的鰭狀物酷似動畫角色“小飛象”的深海章魚等。3

成果經(jīng)過4年的艱苦努力，“國際海洋生物普查計劃”（Census of Marine Life，CoML）終于取得了令人心動的初步成果。2004年11月22日公布的一份研究報告顯示，這項宏大的普查項目已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近300種海洋新物種。自國際海洋生物普查計劃正式展開以來，雖然項目歷時近10年，堪稱有史以來考察面積最廣的一項科研普查工作，但在整個項目進行的過程中，發(fā)現(xiàn)全新物種的速度并沒有減慢的跡象，即使在歐洲這些以前曾經(jīng)被勘查過無數(shù)次的海域地區(qū)里情況也是一樣。

2003年普查小組登記了13萬種生物，而2004年增加到38萬種。2004年科學(xué)家們第二次公布普查結(jié)果，國際海洋生物普查計劃中新增加了大約106種海洋魚物種，使已知海洋魚種增加到了15,482種。已被發(fā)現(xiàn)的物種中，95%生活在海洋表層，不到0.1%生活在海洋下半部分水域。據(jù)科學(xué)家推算，在水下2000米發(fā)現(xiàn)新物種的可能性是表層50米的50倍。4

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學(xué)