科學(xué)家近日在西澳大利亞寧加盧（Nyinggulu，亦稱寧格魯）海岸外的深海海底峽谷中，利用環(huán)境DNA技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了包括巨型魷魚(yú)在內(nèi)的豐富深海生物多樣性，甚至可能涉及多種尚未被科學(xué)正式記錄的物種。這項(xiàng)由科廷大學(xué)牽頭的新研究顯示，在此前幾乎空白的深海區(qū)域，隱藏著一個(gè)遠(yuǎn)比想象中更為繁盛的生命世界。

此次考察由西澳大利亞博物館領(lǐng)銜，搭乘施密特海洋研究所的科考船“福爾科號(hào)”（R/V Falkor），在距離珀斯約1200公里的寧加盧外海，對(duì)“科普山脈峽谷”（Cape Range）和“克洛茨峽谷”（Cloates）兩處海底峽谷展開(kāi)系統(tǒng)勘測(cè)。研究團(tuán)隊(duì)從海面一直采樣到4510米深處，共獲取逾1000份水樣，用于分析當(dāng)?shù)厣詈Ｉ鷳B(tài)系統(tǒng)的物種組成。

科研人員采用的是“環(huán)境DNA（eDNA）”技術(shù)，即通過(guò)檢測(cè)動(dòng)物自然釋放到海水中的遺傳物質(zhì)，來(lái)識(shí)別棲息于該海域的物種，而無(wú)需直接拍攝或捕撈。這一方法尤其有利于發(fā)現(xiàn)體型龐大但行蹤詭秘、或極為脆弱、難以用傳統(tǒng)拖網(wǎng)與攝像設(shè)備捕捉的深海生物。

在眾多發(fā)現(xiàn)中，最引人注目的，是在科普山脈峽谷與克洛茨峽谷的水樣中，多次檢出巨型魷魚(yú)（學(xué)名 Architeuthis dux）的DNA信號(hào)。研究團(tuán)隊(duì)在六份樣本中檢測(cè)到該物種的痕跡，證實(shí)這一神秘深海巨獸出沒(méi)于西澳外海深處。此外，團(tuán)隊(duì)還識(shí)別出多種深潛鯨類(lèi)的DNA，包括小抹香鯨（Kogia breviceps）以及庫(kù)氏喙鯨（Ziphius cavirostris）。

巨型魷魚(yú)以“海中怪物”之名廣為人知，體長(zhǎng)可超過(guò)一輛校車(chē)，可達(dá)10至13米，體重則在150至275千克之間。這一物種同時(shí)擁有動(dòng)物界中最大的眼睛，其眼球直徑可達(dá)30厘米，約相當(dāng)于一塊大號(hào)披薩的大小，被認(rèn)為是其適應(yīng)黑暗深海環(huán)境的重要特征。

綜合分析顯示，此次研究共識(shí)別出橫跨11大動(dòng)物類(lèi)群的226種生物，包括罕見(jiàn)的深海魚(yú)類(lèi)、烏賊類(lèi)、海洋哺乳動(dòng)物、刺胞動(dòng)物及棘皮動(dòng)物等。在這些物種中，有數(shù)十種此前從未被記錄出現(xiàn)在西澳水域，例如睡鯊屬的鯊魚(yú)（Somniosus sp.）、“無(wú)臉鱈”（Typhlonus nasus）以及“細(xì)齒裸偷魚(yú)”（Rhadinesthes decimus）等深海物種。

研究第一作者喬治婭·內(nèi)斯特博士在科廷大學(xué)攻讀博士期間完成了這項(xiàng)工作，目前就職于西澳大學(xué)的Minderoo OceanOmics中心。她表示，這些發(fā)現(xiàn)凸顯出科學(xué)界對(duì)澳大利亞周邊深海生態(tài)系統(tǒng)的認(rèn)知仍然極為有限。在她看來(lái)，巨型魷魚(yú)的證據(jù)固然引人關(guān)注，但更重要的是，它只是整個(gè)深海生命圖景中的一小部分。

內(nèi)斯特指出，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了大量與現(xiàn)有物種記錄并不完全吻合的DNA序列。這并不必然意味著它們就是全新的物種，但強(qiáng)烈暗示了深海中仍存在規(guī)模可觀、尚未被充分認(rèn)識(shí)的生物多樣性。這些“難以歸類(lèi)”的序列或?qū)⒊蔀槲磥?lái)分類(lèi)學(xué)與基因組研究的重要線索。

西澳大利亞博物館水生動(dòng)物學(xué)負(fù)責(zé)人、軟體動(dòng)物館長(zhǎng)麗莎·柯肯戴爾博士表示，過(guò)去在西澳地區(qū)關(guān)于巨型魷魚(yú)的正式記錄僅有兩例，而且在過(guò)去25年間既無(wú)目擊報(bào)告，也沒(méi)有采集到實(shí)物標(biāo)本。她強(qiáng)調(diào)，這是首次通過(guò)環(huán)境DNA技術(shù)，在西澳洲外海記錄到巨型魷魚(yú)的存在，同時(shí)也是該物種在東印度洋中的最北緣記錄之一。

在具體操作上，內(nèi)斯特通過(guò)從海面到超過(guò)4公里深度的不同水層采集海水樣本，再將eDNA分析結(jié)果與由遙控潛水器“SuBastian”采集到的實(shí)體標(biāo)本的基因序列進(jìn)行比對(duì)。這些由分類(lèi)學(xué)專家確認(rèn)身份的物理標(biāo)本現(xiàn)已保存于西澳大利亞博物館的館藏與研究設(shè)施中，為后續(xù)建立更完善的本地基因參考數(shù)據(jù)庫(kù)提供基礎(chǔ)。

柯肯戴爾指出，博物館團(tuán)隊(duì)對(duì)實(shí)物標(biāo)本進(jìn)行了精細(xì)鑒定，幫助構(gòu)建了一套經(jīng)過(guò)本地校準(zhǔn)的遺傳參考庫(kù)，從而顯著提升了eDNA分析的準(zhǔn)確性和可靠性。在她看來(lái)，這種“基因參考+環(huán)境DNA”的組合，為深海生物多樣性調(diào)查提供了一個(gè)強(qiáng)有力的新范式。

內(nèi)斯特進(jìn)一步解釋，環(huán)境DNA技術(shù)使研究人員得以探測(cè)到那些極易受干擾、數(shù)量稀少或移動(dòng)速度極快的物種。在傳統(tǒng)相機(jī)與漁網(wǎng)難以發(fā)揮作用的巨大深度與復(fù)雜地形中，這一方法尤為關(guān)鍵。她指出，這些海底峽谷其實(shí)是極其豐富的生態(tài)系統(tǒng)，只是由于作業(yè)深度極端、成本高昂，長(zhǎng)期以來(lái)幾乎未被系統(tǒng)探索。

借助eDNA，僅憑一小瓶水樣，科研人員就能同步獲取上百種生物的存在信息，大幅拓展對(duì)深水環(huán)境的認(rèn)識(shí)。這種手段使得在不增加大量船時(shí)與設(shè)備的前提下，獲得更廣、更細(xì)的空間與深度覆蓋成為可能。研究還發(fā)現(xiàn)，不同水深的海洋生物群落存在顯著差異，哪怕是彼此相鄰的海底峽谷，其生態(tài)結(jié)構(gòu)也可能截然不同。

論文的資深作者、科廷大學(xué)分子與生命科學(xué)學(xué)院副教授佐伊·理查茲表示，環(huán)境DNA有望深刻改變科學(xué)界研究和保護(hù)深海的方式。她指出，深海生態(tài)系統(tǒng)范圍廣闊、位置偏遠(yuǎn)、研究成本高昂，卻正日益承受來(lái)自氣候變化、漁業(yè)活動(dòng)以及資源開(kāi)采等多方面的壓力。

理查茲強(qiáng)調(diào)，環(huán)境DNA提供了一種可擴(kuò)展且非侵入性的工具，能夠幫助科學(xué)家建立深海生物多樣性的基線信息，而這對(duì)于制定科學(xué)的管理與保護(hù)措施至關(guān)重要。“你無(wú)法保護(hù)一個(gè)你甚至不知道存在的物種。”她表示，包括巨型生物在內(nèi)的大量新發(fā)現(xiàn)清楚地表明，人類(lèi)對(duì)印度洋海洋生物的了解仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

內(nèi)斯特認(rèn)為，更全面的深海生物多樣性信息，將有助于海洋公園規(guī)劃、環(huán)境影響評(píng)估及長(zhǎng)期生態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)將環(huán)境DNA與傳統(tǒng)深海調(diào)查手段結(jié)合，科研人員可以構(gòu)建更完整的物種名錄和生態(tài)全貌，從而揭示那些在以往技術(shù)條件下難以觀測(cè)到的物種、生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)格局。

她指出，這類(lèi)信息對(duì)海洋保護(hù)區(qū)的選址與管理至關(guān)重要，因?yàn)樗軌蚋逦爻尸F(xiàn)不同水深帶與區(qū)域間物種組成、群落結(jié)構(gòu)的差異。未來(lái)，隨著基因參考數(shù)據(jù)庫(kù)的持續(xù)完善和采樣工作的推進(jìn)，研究團(tuán)隊(duì)有望進(jìn)一步厘清這些“未知序列”背后隱藏的真正物種面貌。

相關(guān)研究以“環(huán)境DNA揭示東印度洋海底峽谷中多樣且深度分層的生物多樣性”為題，于2026年3月7日發(fā)表在《Environmental DNA》期刊上。該項(xiàng)目的野外工作得到施密特海洋研究所和西澳大利亞博物館的支持，并匯集了科廷大學(xué)、西澳大學(xué)、西澳大利亞博物館、Minderoo OceanOmics中心、塔斯馬尼亞大學(xué)以及Research Connect Blue等多家機(jī)構(gòu)的研究人員共同參與。