一組研究人員耗時(shí)2年開發(fā)出了可以成功檢測和監(jiān)測蝦的生長、規(guī)模、死亡率和攝食壓力的人工智能技術(shù)?;谌斯ぶ悄艿挠?jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)可以計(jì)算蝦的數(shù)量并測量他們的長度,準(zhǔn)確率高達(dá)95%,且可在養(yǎng)殖條件下(即在高密度和渾濁的水中)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)由阿爾弗雷德·韋格納研究所(Alfred Wegener Institute,AWI)亥姆霍茲極地與海洋研究中心的科學(xué)家和工程師與蝦類養(yǎng)殖領(lǐng)導(dǎo)者Oceanloop公司合作開發(fā),目的是讓水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)更好地了解其養(yǎng)殖品種的狀態(tài)以及進(jìn)行環(huán)保化養(yǎng)殖。
該項(xiàng)目協(xié)調(diào)員AWI的STEPHAN ENDE表示,鮭魚的死亡率為13% ~26%,而蝦的死亡率高達(dá)50%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他養(yǎng)殖品種。在線監(jiān)測使水產(chǎn)養(yǎng)殖公司能夠更快地對養(yǎng)殖品種中的壓力跡象做出反應(yīng)。原型機(jī)于2022年在Oceanloop位于德國基爾的研發(fā)養(yǎng)殖場進(jìn)行了測試。安裝在水面上的現(xiàn)代智能裝置每分鐘自動(dòng)拍攝一次蝦,并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜胤?wù)器。然后,使用基于計(jì)算機(jī)的視覺算法計(jì)算每張圖像中蝦的數(shù)量并測量單個(gè)蝦的長度。結(jié)果匯總給水產(chǎn)養(yǎng)殖軟件包AquaManager?,從而可以根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)優(yōu)化生長和飼養(yǎng)模型。此外,研究小組還能從影像上發(fā)現(xiàn)蝦的壓力癥狀。
Oceanloop聯(lián)合首席執(zhí)行官BERT WECKER表示,該功能不僅可以用作早期預(yù)警系統(tǒng),還可以確認(rèn)養(yǎng)殖密度。這項(xiàng)前沿技術(shù)能夠更精確地確定每種規(guī)格的群體密度,從而提高存活率、生長率和飼料效率。這項(xiàng)新技術(shù)的開發(fā)是為了滿足歐洲陸基對蝦養(yǎng)殖場的需求,這些養(yǎng)殖場越來越注重提高可持續(xù)性和動(dòng)物福利。這種人工智能技術(shù)的發(fā)展成為工業(yè)化蝦類養(yǎng)殖道路上一個(gè)重要里程碑。Oceanloop計(jì)劃到2027年,通過建設(shè)世界上最大的可持續(xù)陸基對蝦養(yǎng)殖場,大幅擴(kuò)大其在歐洲的產(chǎn)能,預(yù)計(jì)年產(chǎn)量超過2 000 t。Oceanloop聯(lián)合創(chuàng)始人兼聯(lián)合首席執(zhí)行官FABIAN RIEDEL表示,利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測蝦的生長和健康狀況,有助于降低水產(chǎn)養(yǎng)殖的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),它還能促使生物量信息完全透明,優(yōu)化從養(yǎng)殖、加工到銷售的價(jià)值鏈。
楊林林譯自 USA:New artificial intelligence technology can detect early stress symptoms in farmed shrimp,F(xiàn)IS,2023-06-30
海參是一種深受亞洲人喜愛的海洋美食。南澳大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明,海參中含有預(yù)防糖尿病的關(guān)鍵成分。
研究人員對糙海參(Holothuria scabra)的藥用特性進(jìn)行了探索,發(fā)現(xiàn)用鹽提取物加工的干海參可以抑制一種與糖尿病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)的化合物,從而降低患糖尿病的可能性。到目前為止,還沒有商業(yè)化的藥物可抑制這種稱為晚期糖基化終產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs)的化合物的形成。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)或脂肪與血液中的糖結(jié)合時(shí),AGEs就形成了。當(dāng)積累到高水平時(shí),他們會(huì)增加糖尿病并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn),包括心臟病、阿爾茨海默病、帕金森病、腎病和癌癥。
該研究的主要完成人,南澳大學(xué)的PERMAL DEO博士表示,了解海參中的生物活性化合物如何抑制AGEs可以幫助預(yù)防這些疾病。AGEs的積累與2型糖尿病的并發(fā)癥有關(guān),因此,抑制AGEs可能會(huì)降低發(fā)生糖尿病及其并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。藥用植物和食品中具有生物活性的新化合物是預(yù)防糖尿病及其并發(fā)癥的潛在藥物。眾所周知,海參具有一系列的治療特性,包括抗炎和抗氧化特性,所以科學(xué)家們想探索他們的生物活性化合物作為AGEs抑制劑的功效。研究發(fā)現(xiàn),用鹽提取物和膠原蛋白加工的海參干可以通過降低體內(nèi)一系列糖相關(guān)代謝物來顯著抑制AGEs,并降低糖尿病風(fēng)險(xiǎn)。
在澳大利亞,近130萬人患有2型糖尿病。全球約有4.22億人患有糖尿病,每年有150萬人直接死于糖尿病。幾乎60%的2型糖尿病可以通過改變飲食和生活方式來延緩或預(yù)防。研究結(jié)果提供了有力的證據(jù),表明海參可以開發(fā)成為一種功能性食品,幫助預(yù)防糖尿病及其并發(fā)癥的發(fā)作。
楊林林譯自Australia:Sea cucumbers:The marine delicacy that can deter diabetes,Science Daily,2023-06-07
頭足類是海洋動(dòng)物的一個(gè)大家族,包括章魚、烏賊和魷魚。他們生活在海洋中,分布在溫暖的熱帶淺水區(qū)到近乎冰冷的深海深處。值得注意的是,加州大學(xué)圣地亞哥分校的2位科學(xué)家在一項(xiàng)新研究中發(fā)現(xiàn),至少一些頭足類擁有在細(xì)胞內(nèi)重新編碼馬達(dá)蛋白以適應(yīng)不同水溫的能力。
這一研究結(jié)果發(fā)表在《細(xì)胞》(Cell)雜志上,主要完成人KAVITA J.RANGAN博士是資深科學(xué)家SAMARA L.RECK-PETERSON博士實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。RECK-PETERSON博士是加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院細(xì)胞和分子醫(yī)學(xué)系教授,加州大學(xué)圣地亞哥分校細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)教授,也是霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員。研究描述了乳光槍烏賊(Doryteuthis opalescens)如何利用核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)重新編碼來改變蛋白水平上的氨基酸,從而改善在較冷水域中細(xì)胞內(nèi)執(zhí)行多種任務(wù)的馬達(dá)蛋白的功能。
RNA重新編碼允許生物體編輯基因組圖中的遺傳信息,以構(gòu)建新的蛋白質(zhì)。這一過程在人類中很少見,但在諸如乳光槍烏賊之類的頭足類動(dòng)物中很常見。乳光槍烏賊在美國圣地亞哥海岸進(jìn)行季節(jié)性產(chǎn)卵洄游。RANGAN表示,像乳光槍烏賊這樣的頭足類以其龐大的神經(jīng)系統(tǒng)、身體創(chuàng)新和復(fù)雜的行為而聞名。他們廣泛使用RNA重新編碼,這引發(fā)了許多關(guān)于這一過程如何參與對溫度等環(huán)境變化的響應(yīng)問題。在這項(xiàng)新研究中,RANGAN和RECK-PETERSON觀察了細(xì)胞中一對蛋白質(zhì)的變化,這對蛋白質(zhì)作為馬達(dá)蛋白,沿著被稱為微管的細(xì)胞高速公路運(yùn)輸各種細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)。具體來說,研究人員關(guān)注的是一種叫做驅(qū)動(dòng)蛋白(Kinesin)和動(dòng)力蛋白(Dynein)的分子運(yùn)動(dòng)蛋白,他們都是包括神經(jīng)元在內(nèi)的所有細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)。在人類中,這2個(gè)馬達(dá)蛋白的突變與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。
RANGAN在斯克里普斯海洋學(xué)研究所研究剛孵化的頭足類幼體時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)海水溫度較低時(shí),他們體內(nèi)驅(qū)動(dòng)蛋白的重新編碼會(huì)增加。于是,RANGAN 利用重組脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)技術(shù)和生物化學(xué)技術(shù)重構(gòu)了重新編碼的驅(qū)動(dòng)蛋白。然后,用先進(jìn)的光學(xué)顯微鏡觀察了單個(gè)馬達(dá)分子的運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)重新編碼的驅(qū)動(dòng)蛋白在低溫下運(yùn)行得更好。RECKPETERSON表示,這項(xiàng)研究表明,乳光槍烏賊可以在游動(dòng)中調(diào)整他們的蛋白質(zhì)組(生物體的全部蛋白質(zhì))以應(yīng)對海洋溫度的變化。這使得這些依賴外部溫度的海洋變溫動(dòng)物能夠在廣泛的海洋溫度范圍內(nèi)生存和繁衍??茖W(xué)家們還發(fā)現(xiàn),RNA重新編碼在不同組織中有所不同,產(chǎn)生了具有不同運(yùn)動(dòng)特性的新的驅(qū)動(dòng)蛋白變體。RECKPETERSON表示,這項(xiàng)工作支持了這樣一種觀點(diǎn):頭足類動(dòng)物的重新編碼對于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能以支持生理需求和適應(yīng)不斷變化的環(huán)境條件非常重要。這些動(dòng)物正在采取一種完全獨(dú)特的方法來適應(yīng)周圍的環(huán)境。RANGAN表示,研究結(jié)果還表明頭足類的“編輯組”可能是一種有價(jià)值的資源。研究人員正在開發(fā)一個(gè)數(shù)據(jù)庫來囊括不同海洋溫度下的完整頭足類的“編輯組”。在高度保守的蛋白質(zhì)中,如驅(qū)動(dòng)蛋白和動(dòng)力蛋白,頭足類的重新編碼位點(diǎn)可以指向被忽視的殘基。這對理解基本蛋白質(zhì)功能以及具有特定功能的工程蛋白質(zhì)具有更廣泛的意義。頭足類動(dòng)物也許能告訴人類該往哪里看,該做什么改變。
楊林林譯自 USA:When water temperatures change,the molecular motors of cephalopods do too,Science Daily,2023-06-08
紐芬蘭的北方鱈魚(Northern cod)曾被認(rèn)為是取之不盡的資源。事實(shí)上,該地區(qū)的大部分歷史和文化與這種標(biāo)志性物種聯(lián)系在一起。但在20世紀(jì)90年代,這里的北方鱈魚數(shù)量和其他底棲魚類一起減少了99%以上。除了長期過度捕撈外,還歸因于加拿大大西洋沿岸長達(dá)15年的寒冷期生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的下降,這造成了鱈魚和其他底棲魚類的食物供應(yīng)減少。北方鱈魚的銳減導(dǎo)致1992年開始休漁,3萬多紐芬蘭人失業(yè)。在接下來的幾年里,鱈魚和其他底棲魚類的恢復(fù)速度比預(yù)期的要慢得多。與此同時(shí),雪蟹(Snow crab)和北極蝦(Northern shrimp)等無脊椎動(dòng)物數(shù)量爆發(fā)。雪蟹和北極蝦的價(jià)格飆升,達(dá)到了鱈魚價(jià)格的10倍。
在優(yōu)勢物種發(fā)生巨大變化的生態(tài)系統(tǒng)中管理漁業(yè)具有一定的挑戰(zhàn)性,因?yàn)槟繕?biāo)一直在變動(dòng)。探索可持續(xù)管理這些移動(dòng)漁業(yè)目標(biāo)的方法時(shí),需要一個(gè)靈活且適應(yīng)性強(qiáng)的管理系統(tǒng),特別是在氣候變化影響下,全球海洋生態(tài)系統(tǒng)正在改變的時(shí)期。
紐芬蘭的故事凸顯了漁業(yè)科學(xué)和管理面臨的挑戰(zhàn)。加拿大漁業(yè)和海洋部根據(jù)特定魚類種群基線設(shè)定漁業(yè)捕撈配額,也稱為參考點(diǎn)。參考點(diǎn)是評估魚類種群相對于最佳狀態(tài)所處現(xiàn)狀的標(biāo)準(zhǔn)。他們指導(dǎo)制定可持續(xù)的捕撈配額限制,設(shè)定配額是為了防止過度捕撈。通常,漁業(yè)目標(biāo)旨在使種群生物量,即種群總體規(guī)模,保持在未捕撈種群基線的50%左右。一般來說,一個(gè)魚群在這個(gè)水平上最有生產(chǎn)力。在加拿大的漁業(yè)管理機(jī)構(gòu)內(nèi),已經(jīng)采取了“養(yǎng)護(hù)參考點(diǎn)”措施。這些養(yǎng)護(hù)參考點(diǎn)標(biāo)志著謹(jǐn)慎水平和臨界水平之間的界限。如果魚類資源低于界限,就有可能對被捕撈種群造成嚴(yán)重傷害。養(yǎng)護(hù)參考點(diǎn)通常設(shè)定在未捕撈生物量基線的20% ~30%。如果生物量低于此界限,明智的做法是關(guān)閉漁場,直到其恢復(fù)為止。在加拿大,這一決定由漁業(yè)和海洋部部長酌情決定。然而,當(dāng)生態(tài)系統(tǒng)隨著時(shí)間的推移高度變動(dòng)時(shí),設(shè)定這些參考點(diǎn)具有一定的挑戰(zhàn)性,就像在紐芬蘭看到的那樣。在高度動(dòng)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中,基于過時(shí)的生產(chǎn)力格局的參考點(diǎn)是無效的。有時(shí),在新的生產(chǎn)力格局下,未捕撈生物量的初始基線不再能夠?qū)崿F(xiàn),而生產(chǎn)力的變化有助于防止魚類資源的崩潰。
在高度動(dòng)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)中管理漁業(yè)的挑戰(zhàn)有了一個(gè)新的解決方案——“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”?!皠?dòng)態(tài)參考點(diǎn)”考慮生態(tài)系統(tǒng)和魚類種群生產(chǎn)力的變化,為可持續(xù)漁業(yè)目標(biāo)提供信息,并設(shè)定限制以避免過度捕撈?!皠?dòng)態(tài)參考點(diǎn)”是使?jié)O業(yè)管理適應(yīng)環(huán)境變化的一種方法。例如,如果某一魚類種群的產(chǎn)量低于歷史水平,種群規(guī)模也較低,則“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”可以反映這種變化。通過考慮環(huán)境和其他物種對魚類種群的影響,這種方法在單個(gè)物種的漁業(yè)管理和基于生態(tài)系統(tǒng)的漁業(yè)管理之間架起了一座橋梁。傳統(tǒng)漁業(yè)參考點(diǎn)假設(shè)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)是穩(wěn)定的。這在某些情況下可能是合理的,但由于氣候變化正在改變物種分布范圍,并造成環(huán)境條件的更大變化,確保參考點(diǎn)反映這些變化對于可持續(xù)管理漁業(yè)很重要。
在漁業(yè)管理實(shí)踐中采用這種前沿方法并非沒有障礙。根據(jù)最新的全球?qū)<艺{(diào)查,只有10%的漁業(yè)使用了“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”。研究發(fā)現(xiàn),制度慣性和關(guān)于生態(tài)系統(tǒng)或魚類種群生產(chǎn)力變化是否具有持久的不確定性是實(shí)施“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”的主要障礙。管理漁業(yè)的政府機(jī)構(gòu)在采用新方法方面可能會(huì)行動(dòng)遲緩,這有利于捕撈業(yè)。然而,隨著氣候變化對海洋生態(tài)系統(tǒng)及其所支撐的漁業(yè)的影響越來越大,“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”提供了適應(yīng)這些變化的解決方案。克服實(shí)施“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”的障礙是漁業(yè)管理機(jī)構(gòu)是否能夠有效應(yīng)對高度動(dòng)態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。雖然生態(tài)系統(tǒng)或魚類種群變化相關(guān)的長久不確定性可能永遠(yuǎn)無法消除,但實(shí)施“動(dòng)態(tài)參考點(diǎn)”可能促進(jìn)這些變化的早期發(fā)現(xiàn)和快速反應(yīng)。最終,可以幫助防止諸如紐芬蘭北方鱈魚等物種發(fā)生毀滅性崩潰。
楊林林譯自 Worldwide: Climate change is transforming our oceans.Can fisheriesmanagement adapt?FIS,2023-07-12
一項(xiàng)新的研究表明,在海洋變暖的年份里,太平洋無須鱈(Pacific hake)漁業(yè)中大鱗大馬哈魚(Chinook salmon)的副漁獲率會(huì)上升,這表明氣候變化和海洋熱浪頻率的增加可能導(dǎo)致副漁獲率上升。在海洋表面溫度較高的年份,包括在海洋熱浪期間,當(dāng)大鱗大馬哈魚躲避高溫時(shí),更有可能與太平洋無須鱈分布重疊,增加被捕獲的風(fēng)險(xiǎn)。
該研究的主要完成人俄勒岡州立大學(xué)博士后MEGAN SABAL表示,基于20年的副漁獲物數(shù)據(jù)和海洋溫度記錄,為副漁獲背后的生態(tài)機(jī)制提供了新的見解。副漁獲物是指偶然捕獲的非目標(biāo)物種。SABAL表示,海洋變暖對副漁獲物的影響具有潛在的文化、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)后果,因?yàn)轺L魚和鮭魚漁業(yè)各自價(jià)值數(shù)百萬美元,鮭魚對本土社群的文化遺產(chǎn)和健康的生態(tài)系統(tǒng)都至關(guān)重要。
太平洋無須鱈,也被稱為太平洋鱈魚,是美國西海岸最大的商業(yè)漁業(yè)。俄勒岡州立大學(xué)海洋漁業(yè)基因組學(xué)、保護(hù)和行為學(xué)教授,該研究的共同作者M(jìn)ICHAEL BANKS表示,雖然鱈魚漁業(yè)中鮭魚副漁獲物的比例很低,但仍然是大鱗大麻哈魚種群面臨的一個(gè)問題。鱈魚漁業(yè)對鮭魚副漁獲物帶來的影響非常敏感,漁民一直在努力減少副漁獲對鱈魚漁業(yè)的影響,但氣候變化的影響可能會(huì)日益嚴(yán)重。這項(xiàng)研究成果近期發(fā)表在《魚類和漁業(yè)》(Fish and Fisheries)雜志上。
太平洋無須鱈魚群棲息于加利福尼亞南部到阿拉斯加灣西海岸的中層水域。鱈魚通常用于制作魚糜以生產(chǎn)人造蟹肉。研究指出,鱈魚作業(yè)大多在200~300 m的深度進(jìn)行。而大鱗大馬哈魚通常在更淺的水域。如果水溫變化影響鮭魚的分布,可能會(huì)增加鮭魚的副漁獲量。美國國家海洋和大氣管理局西北漁業(yè)科學(xué)中心紐波特研究站的KATE RICHERSON表示,理解環(huán)境條件如何影響副漁獲物的機(jī)制,可以幫助人們?yōu)槲磥碜龊脺?zhǔn)備,并思考如何調(diào)整當(dāng)前的戰(zhàn)略,以跟上不斷變化的世界。為了更好地了解海洋環(huán)境變化的影響,研究人員利用了20年來通過NOAA海上鱈魚觀察項(xiàng)目收集的數(shù)據(jù)。觀察員被安排在鱈魚捕撈船和接收漁獲物的運(yùn)輸船上,處理和記錄有關(guān)捕撈深度和位置、漁獲物組成等信息。SABAL和她的團(tuán)隊(duì)通過模擬觀察數(shù)據(jù)和遺傳種群識(shí)別發(fā)現(xiàn),鮭魚在較高溫度下會(huì)移動(dòng)到更深的水層。這些行為變化可以為研究人員提供重要信息,也可以為新的保護(hù)方案提供信息。研究人員還發(fā)現(xiàn),限制夜間作業(yè)是一種減少副漁獲物的常見緩解策略,但當(dāng)海表溫度升高時(shí),這種策略可能會(huì)變得不那么有效。研究結(jié)果表明,可能需要新的策略繼續(xù)減少鱈魚漁業(yè)的副漁獲量。隨著海洋和世界的變化,2種漁業(yè)之間的沖突正以新的方式出現(xiàn)。不過隨著技術(shù)的進(jìn)步,漁民和漁業(yè)管理者能夠根據(jù)實(shí)時(shí)海洋狀況信息預(yù)測對副漁獲物的影響,并根據(jù)這些情況做出有關(guān)捕撈策略的適應(yīng)性管理決策。
楊林林譯自USA:Warmer ocean temperatures increase risk of salmon bycatch in Pacific hake fishery,F(xiàn)IS,2023-07-17
新的研究發(fā)現(xiàn),如果要幫助解決幽靈捕撈對環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的影響,生物可降解漁具的設(shè)計(jì)需要改進(jìn)。幽靈捕撈是一個(gè)術(shù)語,即被遺棄、丟失或以其他方式丟棄的漁具(abandoned,lost,or otherwise discarded fishing gear,ALDFG)繼續(xù)捕獲、殺死魚類和其他海洋動(dòng)物的情況。ALDFG是海洋中塑料廢物的一個(gè)重要來源。2018年歐盟委員會(huì)估計(jì),歐盟海盆中多達(dá)27%的海洋垃圾由ALDFG引起。ALDFG會(huì)導(dǎo)致各種環(huán)境問題,因?yàn)樗麄冊诤荛L一段時(shí)間內(nèi)(可能長達(dá)數(shù)百年)保持相對不變。ALDFG也有經(jīng)濟(jì)方面的影響。之前的研究表明,海洋垃圾可能增加一艘船每年高達(dá)3×104英鎊(約合3.7×104美元,譯者注)的成本。此外,86%的漁民報(bào)告說由于海洋垃圾導(dǎo)致漁獲量減少。
生物可降解漁具(biodegradable fishing gear,BFG)通過縮短漁具使用壽命,既可以幫助解決漁具對海洋垃圾的貢獻(xiàn),也可以減少海洋垃圾對漁業(yè)的影響。然而,樸茨茅斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),與現(xiàn)有的漁具相比,使用BFG的漁民,其漁獲量減少的成本不足以抵消BFG防止幽靈捕撈的成本。樸茨茅斯大學(xué)藍(lán)色治理中心海洋資源經(jīng)濟(jì)學(xué)副教授BEN DRAKEFORD博士表示,使用BFG是一個(gè)技術(shù)問題,而不是經(jīng)濟(jì)問題。BFG難以達(dá)到與現(xiàn)有漁具類似的捕撈效率是采用BFG的主要障礙。就使用BFG而言,漁民的大部分成本與投資和維護(hù)成本無關(guān),而是捕撈效率降低。研究發(fā)現(xiàn)了有關(guān)強(qiáng)度和靈活性的問題及其對捕撈效率的影響。這導(dǎo)致漁民對這個(gè)概念缺乏信心,或者對BFG持保留態(tài)度,因?yàn)樗诠δ芎统杀痉矫娑疾蝗缤惍a(chǎn)品。
研究人員對英吉利海峽漁業(yè)進(jìn)行了一項(xiàng)研究,該地區(qū)約有274艘10 m及以下的固定漁具船和61艘10m以上的固定漁具船。他們比較了幽靈捕撈和在海峽漁業(yè)中使用BFG的直接成本(例如漁具的使用和更換、作業(yè)成本和收入)、間接經(jīng)濟(jì)社會(huì)成本和效益。他們還與漁業(yè)組織、漁業(yè)代表、漁業(yè)當(dāng)局和私營企業(yè)進(jìn)行了交談。以此為基礎(chǔ),他們開發(fā)了一個(gè)經(jīng)濟(jì)模型,該模型考慮了基于船只大小、BFG成本和捕撈效率的各種情況。他們估計(jì)實(shí)施BFG的費(fèi)用高達(dá)800×104英鎊(約合982×104美元,譯者注)。然而,如果捕撈效率的問題得到解決(即BFG捕撈效率達(dá)到目前漁具的類似水平),那么原本巨大的成本逆差會(huì)降低至-88×104~15×104英鎊(約合-108×104~18.4×104美元,譯者注)??紤]到各種各樣的情況,研究人員認(rèn)為,只要很少的財(cái)政激勵(lì)就可以輕松解決采用 BFG 的成本問題。DRAKEFORD博士表示,隨著海洋垃圾的持續(xù)增加,其累積影響可能導(dǎo)致每增加一塊海洋垃圾,對環(huán)境的影響都比以前更大,BFG在可持續(xù)漁業(yè)中的作用值得進(jìn)一步關(guān)注??紤]到丟失漁具對環(huán)境的負(fù)面影響,使用BFG相比使用傳統(tǒng)漁具的好處將成倍增長。
楊林林譯自UK:Can using biodegradable fishing gear help reduce the cost of ghost fishing?Science Daily,2023-07-11
不斷上升的海洋溫度正在席卷全球海洋,溫度記錄不斷被打破,給海洋生物造成了不利的環(huán)境影響。與陸地上的熱浪不同,海洋突然變暖的周期可以持續(xù)數(shù)月或數(shù)年。在世界各地,這些“海洋熱浪”導(dǎo)致了大量物種死亡和流離失所事件,以及經(jīng)濟(jì)衰退和棲息地喪失。新的研究表明,即使是受保護(hù)的海洋區(qū)域,也容易受到氣候變化引發(fā)的這些極端事件的影響。
加州大學(xué)圣巴巴拉分校(University of California-Santa Barbara,UCSB)的研究人員發(fā)表在《全球變化生物學(xué)》(Global Change Biology)雜志上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),盡管加州的海洋保護(hù)區(qū)(marine protected areas,MPAs)網(wǎng)絡(luò)提供了許多社會(huì)和生態(tài)效益,但他們對海洋變暖的影響沒有抗性。MPAs是海洋中限制捕撈等人類活動(dòng)的地點(diǎn),以養(yǎng)護(hù)和保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)、棲息地、物種和文化資源。這項(xiàng)研究是UCSB國家生態(tài)分析與綜合中心(National Center for Ecological Analysis&Synthesis,NCEAS)對加州MPAs網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的10年回顧的一部分。研究發(fā)現(xiàn),海洋熱浪會(huì)影響生態(tài)群落,無論他們是否受到MPAs的保護(hù)。這項(xiàng)研究主要完成人,NCEAS博士后研究員JOSHUA SMITH表示,加州和世界各地的MPAs有很多優(yōu)點(diǎn),比如增加魚類數(shù)量、生物量和多樣性。但他們從來沒有被設(shè)計(jì)用來緩沖氣候變化或海洋熱浪的影響。
SMITH 和來自世界各地的參與者都是NCEAS工作組成員,旨在綜合幾十年來加州各種海洋棲息地的長期生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)。該小組由UCSB海洋科學(xué)研究所研究員JENN CASELLE和加州州立大學(xué)北嶺分校教授,現(xiàn)與非營利組織“海洋愿景”合作的KERRY NICKOLS共同領(lǐng)導(dǎo)。作為全州海洋保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)10年評估的一部分,旨在為加州的政策制定者和自然資源管理者提供可操作的科學(xué)結(jié)果。他們的分析涵蓋了2014—2016年,從太平洋向加利福尼亞移動(dòng)的有記錄以來最大的海洋熱浪。其受海洋熱浪和環(huán)境的雙重打擊形成了綽號(hào)為“Blob”的不尋常的海洋變暖,隨后是一個(gè)重大的厄爾尼諾事件,延長了海洋溫度偏高的時(shí)間。海洋熱浪覆蓋了從阿拉斯加到巴哈的西海岸,造成了食物網(wǎng)的改變、漁業(yè)的崩潰、海洋生物種群的轉(zhuǎn)移以及其他各種后果。
隨著世界各地的MPAs管理者面臨越來越多的氣候沖擊,MPAs能在多大程度上緩沖這些最壞的事件已經(jīng)成為一個(gè)重要的問題。工作組的科學(xué)家們研究了加州保護(hù)區(qū)的生態(tài)群落在經(jīng)歷了如此嚴(yán)重而持久的熱浪之后會(huì)發(fā)生什么變化:這些群落是否會(huì)發(fā)生變化,如果會(huì),又是如何變化的;當(dāng)海洋熱浪消退時(shí),他們是否會(huì)“迅速恢復(fù)”;MPAs能否保護(hù)敏感種群或促進(jìn)恢復(fù)。為了找到問題的答案,他們綜合了十多年來從13個(gè)禁捕MPAs收集的數(shù)據(jù),這些保護(hù)區(qū)位于中部海岸的各種生態(tài)系統(tǒng)中:巖石潮間帶、海藻森林、淺巖礁和深巖礁。研究小組研究了這些保護(hù)區(qū)內(nèi)部和外部的魚類、無脊椎動(dòng)物和海藻種群在熱浪發(fā)生前、發(fā)生中和發(fā)生后的數(shù)據(jù)。在全州28個(gè)MPAs中,他們還關(guān)注了2種棲息地:巖石潮間帶和海藻森林,以評估這些地點(diǎn)是否促進(jìn)了一種特殊形式的氣候適應(yīng)能力以維持種群和群落結(jié)構(gòu)。
SMITH現(xiàn)在是蒙特利灣水族館的海洋保護(hù)研究員,他表示,用禁捕的MPAs作為對照,看看受保護(hù)的生態(tài)群落對海洋熱浪的反應(yīng)是否比開發(fā)捕撈的地區(qū)更好,結(jié)果盡管并非完全出乎意料,但有些發(fā)人深省。MPAs并沒有促進(jìn)跨棲息地或跨群落的抵抗或恢復(fù)。CASELLE表示,面對這種前所未有的海洋熱浪,大多數(shù)棲息地的群落確實(shí)發(fā)生了巨大變化。但有一個(gè)例外,MPAs內(nèi)外發(fā)生的變化相似。這項(xiàng)研究的創(chuàng)新之處在于,在許多不同的棲息地和分類群體中看到了類似的結(jié)果,從深水到淺礁,從魚類到藻類。SMITH認(rèn)為,這些發(fā)現(xiàn)的含義是海洋的每一部分都受到氣候變化的威脅。MPAs在其設(shè)計(jì)的許多方面都是有效的,但研究結(jié)果表明,海洋保護(hù)區(qū)本身不足以緩沖氣候變化的影響。現(xiàn)在的關(guān)鍵問題是未來會(huì)發(fā)生什么。截止到2020年,在這項(xiàng)研究中所使用的生態(tài)群落的數(shù)據(jù)尚未恢復(fù)到熱浪前狀態(tài)。根據(jù)這項(xiàng)研究,這些生態(tài)群落轉(zhuǎn)向了“冷水物種相對比例的明顯下降和溫水物種的增加”。例如,尖隆頭魚(Oxyjulis californica)豐度的增加,對群落的變化產(chǎn)生了巨大的影響。尖隆頭魚是一種亞熱帶暖水性物種,以前在加利福尼亞中部很少見。這些物種是否能在新的地點(diǎn)生存還有待觀察。
這項(xiàng)研究清楚地說明了對加州MPAs進(jìn)行長期監(jiān)測的重要性。CASELLE表示,其中一些時(shí)間序列超過了25年,這些數(shù)據(jù)對于人類理解和應(yīng)對海洋群落發(fā)生的變化至關(guān)重要。后續(xù)的研究將關(guān)注與捕撈區(qū)相比,MPAs內(nèi)未來海洋群落的變化是否會(huì)以不同的速度發(fā)生,或者在MPAs內(nèi)是否會(huì)向不同的狀態(tài)變化。盡管MPAs抵御海洋熱浪的能力有限,但他們確實(shí)也帶來了好處,其中最重要的是能夠在不受漁業(yè)影響的地區(qū)研究氣候變化的復(fù)雜影響。作為人類干擾最小的區(qū)域,他們受到定期監(jiān)測,為研究海洋生態(tài)系統(tǒng)對變化條件的反應(yīng)提供了機(jī)會(huì),并有可能相應(yīng)地調(diào)整管理方法。此外,正如SMITH所說,MPAs的生態(tài)群落仍然受到保護(hù),即使他們因熱浪而有所不同。鑒于未來海洋熱浪的頻率和強(qiáng)度將有可能增加,需要迅速采取氣候行動(dòng)和基于自然的解決方案,作為增強(qiáng)海洋健康的途徑之一。KERRY NICKOLS補(bǔ)充道,氣候變化的破壞性影響已經(jīng)顯而易見,必須在氣候解決方案上走在前面——即使海洋生態(tài)系統(tǒng)受到保護(hù),不受捕撈的影響,但只要人類繼續(xù)燃燒化石燃料,使全球變暖,海洋生態(tài)系統(tǒng)就會(huì)面臨風(fēng)險(xiǎn)。
楊林林譯自USA:Multiple ecosystems in hotwater after marine heatwave surges across the Pacific,Science Daily,2023-07-13
在冷藏店的貨架上,肉類仿制品的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過植物性海產(chǎn)品。但是海洋發(fā)展中面臨著可持續(xù)性等考驗(yàn),因此,市場需要更多的海鮮仿制品。
現(xiàn)在,研究人員提出了一種新的方法,可以制造出美味的素食海鮮仿制品,同時(shí)保持海鮮的健康特征。他們用微藻蛋白和綠豆蛋白制成了一種3D打印墨水。在概念驗(yàn)證階段,打印出的魷魚圈甚至可以空氣油炸,成為一種快速美味的小吃。研究人員在美國化學(xué)會(huì)秋季會(huì)議上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。在會(huì)議上介紹這項(xiàng)成果的研究生POORNIMA VIJAYAN補(bǔ)充表示,未來的海鮮供應(yīng)可能非常有限,人類需要從替代蛋白的角度做好準(zhǔn)備,尤其是新加坡,該國90%以上的魚類都是進(jìn)口的。
人類消費(fèi)了很多海鮮,但海洋并不是無限的資源。過度捕撈使許多野生魚類數(shù)量減少。缺乏可持續(xù)性,再加上重金屬和微塑料污染以及喜好問題,促使一些消費(fèi)者轉(zhuǎn)向以植物為基礎(chǔ)的仿制品。但對于海鮮愛好者來說,這樣的替代品很難找到。雖然一些海鮮產(chǎn)品仿制品已經(jīng)上市,如用切碎的鱈魚或其他白魚做成的人造蟹肉,但用植物做模擬產(chǎn)品一直是個(gè)挑戰(zhàn)。用蔬菜或真菌很難達(dá)到煮熟魚肉的營養(yǎng)成分、獨(dú)特的質(zhì)地和溫和的味道。該研究的主要完成人 DEJIAN HUANG博士表示,以植物為基礎(chǔ)的海鮮仿制品已經(jīng)有了,但成分通常不含蛋白質(zhì)。他們想要制造蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品,在營養(yǎng)上與真正的海鮮一樣或者更好,并解決食品的可持續(xù)性問題。最近,HUANG和他在新加坡國立大學(xué)的研究小組使用豆類蛋白質(zhì)來開發(fā)更好的海鮮仿制品。他們用食品級(jí)3D打印機(jī)打印了一種蛋白質(zhì)墨水,復(fù)制了真魚的片狀和口感。通過一層一層地沉積可食用墨水,在單一產(chǎn)品中創(chuàng)造了不同的質(zhì)地,有些脂肪豐富、光滑,有些纖維豐富、有嚼勁。研究人員用紅扁豆中的蛋白質(zhì)打印鮭魚片,因?yàn)檫@種蛋白質(zhì)的顏色很好。他們也打印過蝦。現(xiàn)在,他們想打印一些有商業(yè)化潛力的有趣東西——魷魚圈。
在這項(xiàng)工作中,研究小組測試了2種可持續(xù)的高蛋白植物來源:微藻和綠豆。一些微藻已經(jīng)有一種“魚”味,VIJAYAN表示這使他們成為魷魚圈仿制品的一個(gè)很好的候選者。綠豆蛋白是一種未被充分利用的廢料,來自于制造粉絲(也被稱為玻璃粉)的過程。粉絲是許多亞洲菜肴中很受歡迎的原料。研究人員在實(shí)驗(yàn)室中提取了微藻和豆類蛋白質(zhì),并將他們與含有Omega-3的植物油混合在一起。最后,發(fā)現(xiàn)高蛋白素食醬的營養(yǎng)成分與魷魚圈相似。然后,糊狀物經(jīng)過溫度變化,使其很容易從3D打印機(jī)的噴嘴中擠出并分層成環(huán)。最后,研究小組評估了成品環(huán)的味道、氣味和外觀。HUANG表示,3D打印賦予了海鮮仿制品近似海鮮的結(jié)構(gòu)和質(zhì)地,但消費(fèi)者仍然想要烤、炸或煎,就像他們做真正的魷魚一樣。因此,在最初的烹飪測試中,VIJAYAN將一些樣品進(jìn)行空氣油炸,就像準(zhǔn)備做點(diǎn)心一樣。研究人員嘗試了以植物為基礎(chǔ)的魷魚,并評價(jià)了他們可接受的味道和有前景的紋理特性。
不過,在進(jìn)行消費(fèi)者測試之前,VIJAYAN希望對產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。他們的目標(biāo)是獲得與市售魷魚圈相同的質(zhì)地和彈性。他們還在觀察這種成分如何影響產(chǎn)品的彈性和最終的感官性能。雖然這種以植物為基礎(chǔ)的模擬物可能為軟體動(dòng)物(包括魷魚)過敏人群提供海鮮解決方案,但HUANG不確定人們是否會(huì)對其成分敏感。研究人員認(rèn)為對微藻蛋白或綠豆蛋白過敏的已知病例并不多,但還不確定,因?yàn)檫@仍然是一種新的組合。在不久的將來,該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃開發(fā)許多品種,并評估將其用于大規(guī)模食品生產(chǎn)的難易程度。HUANG預(yù)計(jì),在未來幾年內(nèi),這些類似魷魚的產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)在高級(jí)餐廳或特色商店中。VIJAYAN認(rèn)為人們會(huì)喜歡植物模擬產(chǎn)品——它有海鮮的味道,但來自可持續(xù)的植物性來源。
楊林林譯自Singapore:Researchers create 3Dprinted vegan seafood,F(xiàn)IS,2023-08-14
一項(xiàng)對海洋微塑料的研究發(fā)現(xiàn),三分之二的海洋哺乳動(dòng)物的脂肪和肺部中有微小的塑料顆粒。這些動(dòng)物體內(nèi)聚合物顆粒和纖維的存在表明微塑料可以脫離消化道,停留在組織中。這項(xiàng)研究成果擬發(fā)表在2023年10月15日的《環(huán)境污染》(Environmental Pollution)雜志上,并已在線發(fā)表。
嵌入微塑料可能對海洋哺乳動(dòng)物造成的危害尚未確定,但其他研究表明,塑料可能是激素模擬物和內(nèi)分泌干擾物。杜克大學(xué)海洋實(shí)驗(yàn)室研究生GREG MERRILL JR.表示,這是他們面臨的氣候變化、污染、噪音等問題之外的一個(gè)額外負(fù)擔(dān)?,F(xiàn)在,他們不僅攝入塑料與這些胃里的大碎片作斗爭,這些塑料還被內(nèi)化了?,F(xiàn)在他們的體組成中有一部分是塑料。本研究的樣本來自2000—2021年阿拉斯加、加利福尼亞和北卡羅來納州的32只擱淺或生計(jì)漁業(yè)誤捕的動(dòng)物。數(shù)據(jù)中有12個(gè)物種,其中包括一種髭海豹,它的組織中也有塑料。
親脂性的塑料會(huì)被脂肪吸收,因此,很容易被鯨脂、齒鯨前額上的發(fā)聲隆體及沿著下頜將聲音集中到鯨魚內(nèi)耳的脂肪墊吸收。該研究對這3種脂肪和肺部進(jìn)行了采樣,并在所有4種組織中都發(fā)現(xiàn)了塑料。組織中發(fā)現(xiàn)的塑料顆粒平均大小在198 ~537μm之間,而人類頭發(fā)的直徑約為100μm。MERRILL指出,除了塑料帶來的化學(xué)威脅外,塑料碎片還會(huì)撕裂和磨損體組織?,F(xiàn)在已經(jīng)知道塑料存在于這些組織中,研究人員正在研究可能對代謝產(chǎn)生的影響。在論文研究的下一階段,MERRILL將使用從鯨魚活組織中培養(yǎng)的細(xì)胞系來進(jìn)行塑料顆粒的毒理學(xué)測試。
在組織樣本中最常見的聚酯纖維是洗衣機(jī)的一種常見副產(chǎn)品,也是飲料容器的一種成分。藍(lán)色塑料是所有4種組織中最常見的成分。2022年發(fā)表在《自然通訊》(Nature Communications)上的一篇論文根據(jù)加利福尼亞太平洋沿岸已知的微塑料濃度,估計(jì)一頭濾食性藍(lán)鯨每天可能會(huì)吞下95 lb的塑料垃圾,因?yàn)樗鼤?huì)捕捉水層中的微小生物。MERRILL表示,以魚類和其他大型生物為食的鯨魚和海豚也可能從他們所吃的動(dòng)物身上積累塑料。目前還沒有做過數(shù)學(xué)計(jì)算,但大多數(shù)微塑料可能確實(shí)通過腸道排便排出。但其中一部分最終進(jìn)入了動(dòng)物的組織。該研究強(qiáng)調(diào)了海洋塑料的普遍性和這個(gè)問題的嚴(yán)重性。其中一些樣本可以追溯到2001年。說明這種情況已經(jīng)持續(xù)了至少20年。這項(xiàng)工作得到了美國國家科學(xué)基金會(huì)、北卡羅來納州野生動(dòng)物聯(lián)合會(huì)和北卡羅來納州海洋基金的支持。
楊林林譯自USA:Microplastics found embedded in tissues of whales and dolphins,Science Daily,2023-08-10
新的研究表明,與氣候變化相關(guān)的海洋條件變化可能會(huì)將高價(jià)值的黑鱈送到西海岸更深的水域。這可能會(huì)增加捕撈難度,并迫使?jié)O民跟隨他們或轉(zhuǎn)向其他更容易獲得的物種。
由美國國家海洋和大氣管理局西北漁業(yè)科學(xué)中心的科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究提供了西海岸漁業(yè)與氣候變化的一瞥。漁民必須始終平衡不同商業(yè)物種的價(jià)值和捕撈距離,但氣候變化可能會(huì)以新的方式改變這種平衡。科學(xué)家們研究了通常一起被捕獲的4種西海岸底棲魚類對氣候變化的反應(yīng)。在過去的10年里,這4個(gè)物種占了太平洋沿岸海底拖網(wǎng)底棲魚類收入的53%。他們包括最有價(jià)值的底棲魚類黑鱈,以及多佛鰈魚、短脊刺頭魚和長脊刺頭魚。西雅圖西北漁業(yè)科學(xué)中心的研究員OWEN LIU表示,總的來說,這些物種占了西海岸底棲漁獲物的很大一部分,所以他們提供了一些信息,包括情況可能會(huì)如何變化以及這些變化給漁業(yè)社區(qū)帶來的選擇。這對漁業(yè)來說可能不是好消息,但它有望為物種分布變化提供一些先見之明,并使?jié)O業(yè)和管理人員有時(shí)間考慮如何適應(yīng)這些變化。
發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》(Science Advances)雜志上的這項(xiàng)研究可以幫助商業(yè)漁船隊(duì)和漁業(yè)管理者為氣候變化可能給生態(tài)系統(tǒng)帶來的變化做好準(zhǔn)備。氣候模型預(yù)測,在加利福尼亞洋流主導(dǎo)的西海岸海域,氣溫將升高,含氧量將下降。眾所周知,溫度和氧氣水平會(huì)影響魚類的分布。預(yù)計(jì)黑鱈和短脊刺頭魚的豐度將下降,長脊刺頭魚的豐度將增加,多佛鰈魚的豐度預(yù)測則好壞參半。分析物種中除了長脊刺頭魚外,其他種類的魚都將離岸更遠(yuǎn),進(jìn)入更深的水域。越過大陸架的陡峭下降,在西海岸離岸20 mile(約32.19 km,譯者注)以上,會(huì)導(dǎo)致底棲魚類棲息深度的大幅增加。隨著這些物種的離岸距離增加,增加的距離和水深意味著漁船必須航行更遠(yuǎn)才能捕撈目標(biāo)物種。他們可能還會(huì)發(fā)現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)的底拖網(wǎng)漁具在這種深度作業(yè)的效率會(huì)降低。更多的黑鱈和短脊刺頭魚也可能下潛到700英尋(約1280 m,譯者注)以下,這是西海岸底棲魚類捕撈管理計(jì)劃目前禁止作業(yè)的深度。
研究結(jié)果還強(qiáng)調(diào)了漁業(yè)管理者在環(huán)境變化和物種遷移的情況下保持漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展可能面臨的挑戰(zhàn)。這可能意味著要重新制定管理規(guī)定,保證捕撈可持續(xù),同時(shí)兼顧保護(hù)魚類和棲息地,使物種能夠長期生存。研究人員總結(jié)道,如果目標(biāo)物種的很大一部分移動(dòng)到更深的水層,就像研究結(jié)果中一些物種的情況,這可能會(huì)激勵(lì)工業(yè)和管理部門克服技術(shù)和政策上的挑戰(zhàn),以便在更深海域捕魚,跟蹤目標(biāo)物種到他們的新棲息地。漁船也可以選擇在更容易作業(yè)的深度捕撈不同的物種,和有些漁船已經(jīng)做的一樣。由于海洋環(huán)境改變了魷魚的分布,漁船沿著西海岸向北追逐魷魚。魷魚是西海岸價(jià)值最高的漁業(yè)之一,大部分捕撈產(chǎn)品出口到亞洲市場。西海岸海上風(fēng)機(jī)的發(fā)展也可能影響到一些海洋區(qū)域的作業(yè)。研究結(jié)果表明,對物種未來分布的預(yù)測在這些新行業(yè)開發(fā)過程中非常重要,可以最大限度地減少未來海洋利用部門之間的沖突,以及對漁業(yè)物種的保護(hù)和管理。西北漁業(yè)科學(xué)中心的研究員、該研究的參與者JAMEAL SAMHOURI表示,氣候變化將改變物種的有效捕撈地點(diǎn),這可能會(huì)對已經(jīng)習(xí)慣使用特定漁場的漁業(yè)社區(qū)構(gòu)成挑戰(zhàn)。
楊林林譯自USA:Climate change likely to reshape west coast fisheries by sending fish farther offshore,F(xiàn)IS,2023-08-22