保罗·斯耐尔格鲁夫：海洋物种大普查

海洋学家保罗·斯耐尔格鲁夫与我们分享了一项长达十年的项目成果。该项目的目标只有一个：对海洋中所有生命进行一次大普查。他与我们分享了些次海洋生物大普查中的一些令人惊讶的发现和震撼人心的图片。

海洋大约覆盖了地球表面的70%。

所以，我认为亚瑟·C·克拉克的说法很有可能是对的：

他说过或许我们应该称地球为

“海星”。

海洋是很富饶的。

就像这些卫星图像上显示的，

到处都是光合作用，也就是新生命的迹象。

事实上，海洋每天产生地球上一半的新生命

以及大约半数我们呼吸的氧气。

此外，它孕育着地球上的生物多样性，

其中很多物种我们并不知道。

今天，我要告诉你其中的一些。

这甚至也不包括我们从海洋中

提取出的全部蛋白质。

那大约是全球需求的10%

和一些岛屿国家需求的全部。

如果您要把范围缩小到

可生存生物圈的95%，

它将很快成为漆黑，

只会有来自于发光生物的

星星点点的光亮。

但是如果打开灯，

你可能会不时看到壮观的生物群游过，

因为那些是深海的居民，

是生活在深海的生物。

最终，深海海床将映入眼帘。

这种类型的栖息地所覆盖的地球表面

比所有其它栖息地面积总和还要大。

然而，我们对于月球和火星表面的了解

要比对这种栖息地的了解更多，

尽管我们从那些星球上

尚未获取过哪怕一克食物，

一口氧气或一滴水。

十年前，

一项被称为海洋生物普查的国际项目启动了

尝试着提高我们

对全球海洋生命的理解。

它涉及了 世界各地的17个不同的项目。

正如您所看到的，这些都是各个项目所留下的足迹。

我希望您对海洋生物普查所力争实现的

全球覆盖水平感到高兴。

这一切都要从弗雷德·葛拉索和杰西 · 奥苏贝尔这两位科学家

在马萨诸塞州的伍兹霍尔的会面开始，

当时，两人都在当地著名的海洋研究所做客。

弗雷德感叹海洋生物多样性的状态

所造成的麻烦，以及当时还没有有效的解决措施。

从那次讨论之后，这个项目开始实行。

它包含来自世界各地80多个国家

的2700名科学家

他们从事了540次海洋探险

经费超过六亿五千万美元。

研究了全球海洋中的生物分布

多样性和数量。

那么我们有什么发现呢？

我们发现了令人惊叹的新物种，

比我们看过的任何生物还要美丽惊艳--

从海岸线到深海，

从微生物到鱼类，以及其间的所有物种

这里的限制步骤并不是那些未知的生命物种，

而是分类学专家，

那些可以对这些物种进行鉴别并归类的人

成为了限制步骤。

其实，他们自己才是濒危的物种。

海洋中每天会有

四至五种新物种被发现。

如我所说，数量可能会多得多。

我来自于加拿大的纽芬兰省

它是位于东海岸上的一座岛

在那里我们经历了人类历史上最糟糕的

捕鱼灾难之一。

这张图片里，一个小男孩站在一条银鳕鱼旁边

大概是在1900年左右。

当我跟这个小男孩差不多大的时候，

我常跟我爷爷出去钓鱼

我们抓住的鱼只有这条鱼的一半大小

我当时候以为鱼就该是这么大的，

因为我从来没有见过这张照片里这么大的鱼。

在渔业崩溃20年后的今天，如果你再去钓鱼

如果你能抓住一条鱼，这会有些困难，

将会只是我的当时钓的鱼的一半。

我们正在经历一个被称为“基准线的变动”的过程。

我们所期望海洋产生的东西

并不是我们真正了解的

因为我们这辈子都没有见过那些东西。

现在我们大多数人，也包括我，

认为人类对于海洋的探索

真正变得严肃起来

也只是最近50年，或许100年的左右的事情。

物种普查动用了所有能找到的信息资源

试图追溯过去的时间。

从餐馆的菜单

到修道院中船舶的日志记录所显示的信息

都用来研究海洋的模样

因为大部分科学数据可以追溯到的

最远只到第二次世界大战

而他们的发现，事实上，

对海洋的大量探索真正是从罗马人开始的。

当然，那时候还没有制冷设备。

所以渔民只捕捉

当天可以吃掉或卖出的鱼量。

但罗马人发明了用盐腌制的方法

用盐腌制，

使得鱼类存储，和远距离运送成为了可能。

工业捕鱼便由此开始。

这些都是我们所推断出来的

由于人类初期对海洋的影响

现在造成我们什么样的损失

对于这些主要生物群，

损失范围从65%到98%不等，

数据如深蓝色条形图中所示。

对于那些我们设法不干涉，也就是对保护的那些物种 — —

例如，近几年的海洋哺乳动特以及海鸟— —

他们有一定的恢复。

所以也并不完全无法挽回的。

但大多数情况下，我们从用盐到现在已用尽了。

然而，这另外一行证据十分有趣。

这是从佛罗里达海岸捕捉到的冠军鱼

是20世纪50年代的照片。

请各位留意幻灯片中鱼的大小

因为当看到一张上世纪 80 年代的同样的照片时

我们看到鱼的尺寸要小得多

我们也看到了变化冠军鱼的组成

也产生了变化。

到2007 年，这些渔获的大小

已经小的可笑了。

但这并不是什么好笑的事。

海洋失去了很多他们的生产力

而我们得对此负责。

那么还剩下什么？其实还有很多。

还有有很多令人兴奋的事情，我要和大家聊一些。

我想就从技术方面开始吧，

因为这是TED大会

你们自然想听到一些技术上的东西。

我们用来进行深海采集的一种工具

叫作远程操作车。

所以我们把这些栓绳的机车降到海床

他们就是我们在海底工作的眼和手。

几年前，我本应该参加一次海洋研究远航

因为和日程冲突我不能前往

但是通过卫星链接我可以坐在家里进行研究

脚边趴着我的狗，手里捧着一杯茶，

我告诉驾驶员，"我要那里的样本"。

驾驶员也按我所说的帮我采回了样本。

这是现在才有的技术

甚至十年前都还没有。

它允许我们对这神奇的

远离海岸和光源的

栖息环境进行取样。

我们用来对海洋进行取样的其中一种工具

就是声音，或者说声波。

声波的优势是

与光不同，它们可以顺利地穿过水

因此，我们可以发出的声波，

他们碰到上鱼或是其它物体时会反弹回来。

在这个例子里，一名物种普查科学家开出两艘船。

其中一艘发出声波并反弹。

这些声波会被第二艘船接收，

这种情况下，我们能够精确地估计

在大约一分钟的时间里

有2500亿鲱鱼经过

面积大约有一个曼哈顿岛那么大。

这样的工具对渔业十分有用，

因为知道多少条鱼是十分重要的。

我们还可以使用卫星标签

来追踪动物在海洋中的活动。

对于浮到海洋表面呼吸的动物来说，

比如这只海象

它能将数据发送回岸上

并且告诉我们它在海里的具体位置

由此我们可以产生这些轨迹

比如，深蓝色的轨迹

显示了这只海象在北太平泮的移动路线

我知道，对于色盲的人来说，这个幻灯片好像没什么用

但请还是继续听我讲下去

对于那些不浮上海洋表面的动物来说

我们有一种叫作”弹出式标签“的工具，

它们收集光线的数据，何时日出，何时日落

然后在某一段时间

它会弹出到表面，转送数据回岸。

因为GPS在水下无法工作，所以我们需要这些工具。

由此，我们能辨别出这些蓝色高速公路，

辨别出这些海洋中的热点，

它们应该成为海洋保护工作中

优先保护区域。

另外一件你们可能在想的事情是

你去超市买东西，货物会被扫描。

所以货物上会有条形码

告诉电脑这是什么货物

遗传学家发明了一个称为遗传条形码的类似工具。

条形码的工作原理是

使用一个称为CO1的特定的基因

这种基因在同一个物种中是一致的，但在不同物种之间各不相同。

这就意味着我们可以明确标识

不同的物种

即使他们彼此看起来很像

但在生物学上却有很大不同

用一个我最喜欢的例子来说

两个纽约市的高中女生

她们参加了物种普查项目。

她们从纽约市的市场上和餐馆里收集鱼

并且用条形码识别它们

她们发现了被错误标签的鱼

比如，

她们发现有被当作非常值钱的金枪鱼来卖的鱼

实际上是些不怎么值钱的罗非鱼

他们还发现了被当作普通鱼类出售的

一种濒危的物种

所以条形码使我们了解我们在研究

和在吃的鱼的物种

海洋生物地理信息系统

是所有物种普查数据的数据库。

它是开放的；你们都可以进去下载你们想要的的数据

它包含了物种普查获得的所有数据

还有其他人自主提供的数据集。

那么你们能做的是

绘制物种及其在海洋中的分布图

我在这里绘制的是我们手头已有的数据

这是我们集中进行取样工作的地方。

各位可以看到

我们的取样工作在北大西洋

具体说是在北海，

以及北美东海岸已经进行得挺不错

暧色区显示的便是取样较好的地区

冷色区，即蓝色和黑色区域

则是我们有几乎没有数据采集的区域。

所以即使在长达10年的物种普查之后，

仍有很大一片区域尚待探索

一群居住在德克萨斯州的科学家在墨西哥湾工作

他们决定做一项爱心工程

把他们能找到的所有的关于墨西哥湾的

生物多样性的知识聚集到一块

他们聚集知识，列了一张物种表单

上面列有所知存在的物种

这看起来确实像一个十分深奥的科学活动。

之后，发生了深水地平线钻井台漏油事件。

因此，突然间这个爱心工程

在没有仍何明显的经济原因的情况下

成为了该系统将如何恢复，

将需时多久

以及法律诉讼和未来几年中将发生的

数十亿美元的讨论将如何得到解决

这些问题的关键信息。

那么我们有什么发现？

我可以站在这说上几个小时，但是显然，我不能这样做。

但我会告诉你物种普查中

一些我最喜欢的发现

我们发现的事情之一是多样性的热点在哪里？

哪里是能找到海洋生物最多的地方？

以及如果我们这样绘制著名物种的分布

我们会发现什么。

我们看到的是，对于沿海的标签，

也就是那些生活在海岸线附近的生物，

他们在热带地区是最多样化的。

这是我们已经熟知的事实

所以它不算一个真正的突破。

那么真正令人兴奋的是

海洋标签，或者说是那些生活在远离海岸的生物

在中纬度地区其实更加多样化。

再一次,管理者可以利用用这些数据

如果他们要考虑优先保护哪块海域的话

这可以在全球范围内进行，也可以在某地区范围内进行。

这就是为什么生物多样性数据如此宝贵的原因。

虽然我们在普查中发现的很多物种

都很小，很难看到

但并不是总是这样。

比如，尽管难以置信，

一只三公斤重的大龙虾可以逃过的科学家的眼睛，

但事实上，直到几年前，

当时南非渔民要求获得出口许可证时

科学家们才发现这个新物种。

同样，这只金色V形海带

在阿拉斯加低水位线的下方被发现

可能是一个新的物种。

即使它身长三米，

它确实，再一次，逃过了科学家的眼睛。

这个家伙，莱氏拟乌贼，身长七米

老实讲，它生活在中大西洋海岭的深海

所以它就更难被发现了。

但发现大型并且令人兴奋的生物仍是有可能的。

这种特别的虾，我们把它称为侏罗纪虾，

它一直被认为在50年前就已经灭绝了

直到普查被发现，

它在澳大利亚海岸一直生活得好好的。

这也显示了，海洋的浩瀚

使其可以长时间的隐藏秘密。

所以，史蒂文 · 斯皮尔伯格，我让你难过了。

如果我们看一下这些分部，我们就会发现这些分部产生了惊人的变化

我们手头的一项记录显示

这种灰鹱经历了状观的迁徙

从新西兰

一路北上直到阿拉斯加，再返回

如此追寻无尽的炎夏

以完成它们的生命周期。

我们还谈到了大白鲨咖啡馆地区

它位于太平洋中，是大白鲨聚集的地方。

我们不知道为什么它们会聚集在那，我们真是不知道。

这是留给未来的问题。

我们在高中学到的知识之一就是

所有动物都需要氧气，以求生存。

现在这个小的生物，它只有大约半毫米的大小，

不是非常有魅力。

但是，它却直到八十年代初期才被发现。

有趣的是

几年前，物种普查科学家发现

这家伙能够在地中海深处的

氧气贫乏的沉积物中茁壮成长

所以现在他们知道了，事实上，

动物可以不依靠氧气生存，至少某一些动物可以，

而且它们甚至能够适应最恶劣的生存条件。

如果你把海洋中所有的水都吸干，

这就是所剩下的东西

这是海床上的生物量

现在我们看到的是趋向南北两极的巨大生物量

两级之间生物量却很少

我们在极端环境中发生了生命

我们发现了生活在冰里的

新物种

它们称为以冰为基底的食物网的一部分

我们还发现了这种漂亮的雪蟹

它们栖息于复活节岛沸腾的深海热泉喷口附近

这个特别的物种

引起了公众的热切的关注。

我们也发现了深度5000米的最深喷口

温度高达407摄氏度的最热喷口

我们还在南太平洋及北极地区找到了喷口

这些地区之前都没有被发现。

甚至那些仍可被探究的新环境也是如此

现在未知的物种很多。

我仅仅快速的

总结其中几个给你们听。

首先，我们可能会问，海洋中多少种鱼类？

除那海洋哺乳动物之外，比其海洋中的其它物种，

我们确实对鱼类更为了解。

所以我们可以现有的发现率来推断

我们还会发现多少其它的物种

由此，经过计算

我们所知海洋物种大约有16500种

而可能还有1000到4000种未知。

所以我们做得很不错。

我们了解了75%的鱼类，

也许高达 90%。

但正如我所说，鱼类是我们最了解的，

所以对其它生物群的了解就少得多

这组数据是从即将刊登于

《公共科学图书馆•生物学》上新的文章种获得的

这组数据预测了在陆地和海洋中

还有多少未知物种

发现成果是

他们认为我们所知的海洋物种只占全部的9%。

这意味着即使在物种普查之后仍有91%的物种

尚待发现。

如果真是这样的话

大概还有200万种未知物种

所以对于这些未知物种来说，

我们还有很多工作要做

这种细菌

是在智利海岸找到的生物垫的一部分。

这些生物垫实际上覆盖的区域面积有整个希腊那么大

这种特别的细菌是肉眼可见的。

你可以想象这所代表的生物量。

但真正吸引人的，是微生物

的多样性

一滴海水

可能包含160种不同类型的微生物。

而海洋本身

被认为可能包含多达10亿的不同类型的微生物。

这才是真正令人兴奋的。他们都在那里干什么呢？

这个我们就不得而知了。

我想说，关于这次物种普查最令人兴奋的事情

是全球科学所起到的作用。

该图是晚上的光亮图，正如我们所见

地球上有很多地区的

人类发展远比

其它地区要好得多

但在它们之间，我们能看到大片的黑暗区域

即相对之下未被探究的海洋

我想说的另一点是

海洋是相互连通的

海洋生物并不关心什么国际边界

它们想去哪就去哪

所以国际协作

就变得更加重要。

我们已经失去了许多的天堂般的地方。

例如，这些金枪鱼曾经在北海海域是如此丰富

而现在数量已明显减少

地中海深海置有捕鱼网

它们捕到的垃圾远比动物要多

那里是深海，是我们认为

地球上所遗存的最原始的环境。

另外还有很多其它的困扰。

海洋酸化是人们所关心的一个大问题

同样，海洋变暖以及将对珊瑚礁造成的影响问题也很严峻。

未来几十年，在我们的有生之年里

我们将看到珊瑚礁被大量损坏

我可以花接下来所剩不多的时间

唠叨唠叨海洋保护的事情

但我想以一种积极的方式来结束

我们面临最大的挑战

是努力保护我们所剩下的东西

因为他们仍然美丽得令人叹为观止。

海洋也依旧富饶

那里发生着太多与人类息息相关的事情

即使从自私的角度来说，我们也真的需要

努力做得比过去更好

所以，我们需要认识到这些热点

并尽最大努力来保护他们。

我们看到的这张照片，它美得令人无法呼吸，

此外，海洋还给我们提供了

呼吸所需要的氧气。

参加物种普查的科学家们在雨中工作，在严寒中工作

他们在水下工作，也在水上工作

他们试图发现这些神奇的生物，

探索浩瀚的未知世界，

以及发现海洋生活中令人叹为观止的适应能力。

因此，无论您是住在智利山区的牦牛牧民，

或是纽约市的股票经纪人，

还是生活在爱丁堡的TED工作者，

海洋对每个人都极为重要

我们与海洋同在

感谢您的倾听。

（掌声）