By OCAdmin in 研究報導 on

線蟲是地球上數量最多、多樣性最高的多細胞動物之一，對於物質及能量在生態系統中的傳輸影響甚鉅，然而過去的線蟲研究多專注於寄生性線蟲或生醫領域常用的單一模式物種，我們對於自由生活 (free-living) 的線蟲群聚生態， 尤其是臺灣周遭海域的深海線蟲生態及多樣性幾乎一無所知。因此，海洋所魏志潾老師及廖健翔博士帶領研究團隊利用海研一號，首度探勘臺灣西南海域高屏海底峽谷的深海線蟲生態奧秘。

利用複管式沉積物採樣器取樣深海沉積物。

高屏海底峽谷因周遭區域地質活動頻繁，加上高屏溪流域季節性強降雨帶來大量的泥沙土石，以及峽谷內強烈的內潮及近底流，使當地的底棲生態系受到強烈的物理性干擾。為了解極端物理擾動對深海線蟲生態的影響，海洋所研究團隊利用海研一號於2015年夏秋兩季在高屏海底峽谷的內外進行穿越線調查。其中最令人驚訝的發現是研究團隊雖然只分析當中46個底泥樣本（總共約1.4公升），廖博士竟鑑定出163種海洋線蟲，顯見臺灣的深海環境蘊藏驚人且未知的生物多樣性。

我們發現雖然峽谷內外的線蟲數量沒有顯著差異，但峽谷內無論是線蟲的物種或功能群多樣性都顯著下降。其中，較不挑食而以有機碎屑為食且生活史短、生長快速的種類才能在峽谷內成為優勢種（例如：Sabatieria、Daptonema、Axonolaimus與Metadesmolaimus）；相較之下，在峽谷外則保有各種不同食性的種類（如食碎屑的Setosabatieria、Elzalia，刮食砂礫表層的Craspodema與雜食或肉食性的Paramesacanthion、Sphaerolaimus等），而呈現較高的物種與功能群多樣性。

高屏海底峽谷採集到的線蟲口器形態較為單一（A），相較之下斜坡（峽谷外）則有各種不同食性的線蟲分佈（B）。

 
我們推測除了物理擾動本身外，在峽谷內強烈的底流可能侵蝕海床表層較細小的有機物顆粒，造成只有少數適應力強的物種才能生存下來並繁衍。另外，隨著深度改變與棲地差異（峽谷內外）所產生的高物種置換率（species turnover），顯示環境篩選（environmental filtering）作用是形塑臺灣西南海域的線蟲群落組成的主要原因。然而，峽谷內外的群聚差異也可部分歸因於物種嵌套模式（species nestedness），亦即某種程度的區域性滅絕與遷徙限制影響了線蟲的分佈。

在全球氣候變遷的影響下，深海環境的暖化、酸化、缺氧以及食物短缺將改變物種分佈，造成棲地、生物量和多樣性的喪失，最終將改變能量在海洋食物鏈中的傳遞。臨近陸地的海底峽谷除了受到這些海洋環境因子的直接影響，也會受到陸域氣候變遷的間接影響 （如颱風、強降雨及洪泛的強度和頻率改變），而引發海底地質災害（如峽谷中的海底土石流）。

本研究為臺灣海域第一個深海線蟲的生態報告，透過了解臺灣的深海棲地及生物多樣性分佈模式將有助於預測氣候變遷對海洋環境的影響，進而能夠提出有效的解決對策。論文全文刊載於國際期刊Frontiers in Marine Science。

Jian-Xiang Liao, Chih-Lin Wei, and Moriaki Yasuhara (2020) Species and Functional Diversity of Deep-sea Nematodes in a High Energy Submarine Canyon. Front. Mar. Sci. 7:591. doi: 10.3389/fmars.2020.00591