巴西滾石礁隱藏驚人生物多樣性,DNA技術揭密
Brazil’s ‘rolling stone reefs’ teem with hidden diversity, DNA reveals
29 MAY 2026 9:00 AM ETBYSOFIA MOUTINHO
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全球海床上散佈著大小如足球、由微小鈣質藻類歷經數世紀堆積形成的坚硬粉红色结核。這些被稱為「紅藻結核」或「滾石礁」的岩質區域,外觀雖不如珊瑚礁等海洋棲息地繁茂,但根據一項新研究顯示,它們蘊含驚人豐富的海洋生物多樣性。該研究運用環境DNA(eDNA)技術,在全球最大的巴西紅藻結核床中偵測出逾千種物種,部分可能為科學新發現。
「這些結核床蘊藏的生物多樣性遠超過現有認知,」該研究作者、聖保羅州聯邦大學海洋生物學家吉列爾梅·佩雷拉-菲略指出:「全球範圍內,紅藻結核的生物多樣性可能匹敵甚至超越珊瑚礁。」與珊瑚一樣,它們也面臨氣候變遷、捕魚活動及礦產與石油開採的威脅。
由於能像珊瑚般構建類似礁體結構,為其他藻類、小型無脊椎動物及魚類提供棲所,紅藻結核被視為「棲地工程師」。巴西國家博物館紅藻結核專家費爾南多·莫賴斯指出,雖全球紅藻結核床覆蓋面積達四百萬平方公里——超過熱帶珊瑚礁、巨藻林與海草床的總和,卻鮮少有研究完整盤點其物種組成。「研究這些生物群至關重要,因許多物種是重要經濟魚類的食物來源,」他補充道。
巴西近期宣布將於亞馬遜河口附近啟動石油探勘,該區域恰有新發現的九千五百平方公里紅藻結核床,使得相關研究益發急迫。科學家與環保人士警告,若鑽探與溢油損害結核床,其修復可能需數十年以上,因鈣質結核生長極其緩慢,年增不足一毫米。
「我們極度擔憂,」聖卡塔琳娜州聯邦大學海洋生物學家保羅·奧爾塔表示。巴西結核床現已被挖採以提取用作農業肥料的碳酸鈣,拖網捕魚與阻礙鈣化作用的海洋酸化亦造成損害。「新區域的石油探勘將加劇這些問題。」奧爾塔強調。
獲准在亞馬遜河口附近進行探勘研究的石油公司巴西石油(Petrobras)聲稱具備避免環境衝擊的技術能力,但今年一月鑽探液外洩事件暫停探勘後,質疑聲浪更趨強烈。
本月發表於《生物保護》期刊的新研究,聚焦聖保羅州外海奎馬達格蘭德群島與全球面積最大(逾兩萬平方公里)的阿布羅霍斯群島結核床。研究團隊雖未在探勘預定區域採樣,但認為發現成果應適用於全國結核床。
研究人員在十至六十公尺深處採集結核,帶回進行分析。團隊檢視結核表面及內部附著的藻類與小型無脊椎動物形態特徵,並在實驗室壓碎結核,透過多重條碼分析技術偵測混合樣本中的遺傳痕跡,藉此識別多種物種。
分析結果發現代表一千八百個物種的DNA序列變異。結合DNA數據與形態觀察,團隊確認為四百五十個物種命名,包含二十一種西南大西洋首見物種,例如先前僅存於美國海域與加勒比海的粉點海葵(Aiptasiogeton eruptaurantia),以及首次在整片大西洋現身的海綿(Hooperia anfractuosa)。
許多序列未與國際基因數據庫的已知物種匹配,可能代表科學新種,例如先前僅見於太平洋的異孔藻屬(Dissimularia)海藻。DNA數據顯示該屬存在,但序列與現有四個物種均不相符。
研究逾十年的佩雷拉-菲略表示,若全球南方物種在基因數據庫有更充分收錄,團隊將能偵測到更多分類群。例如雖知巴西海域有逾一萬六千種海洋物種,數據庫僅收錄三千七百種DNA序列。
研究人員推估,僅巴西兩處結核床就可能涵蓋全球已知海洋物種的百分之一,顯示紅藻結核或為地球上生物多樣性最豐富的生態系之一。「我們預期會有高多樣性,但實際發現數量遠超預期,」主要作者、聖保羅州聯邦大學海洋生物學博士生佩德羅·隆戈指出。
eDNA技術還意外發現已知物種的新證據,例如可能處於微型幼體階段的僧帽水母(Alatina alata)。儘管該物種的水母型態已在深海紀錄,但據信棲息於淺水的水螅體階段從未在自然界被直接觀測過。
「對不熟悉者而言,紅藻結核看似粉紅小石而非構成重要棲地的活體藻類,」阿爾加維大學海洋生物學家娜丁·舒伯特指出。其研究證實紅藻結核能透過鈣質沉積封存大氣二氧化碳,發揮重要碳匯功能。「但它們提供關鍵生態服務,亟需深入研究與保護。」