由于气候变化，北极正在迅速变化。它不仅受到地表温度升高的影响，还受到越来越多的大西洋温水的影响——改变了生态系统的结构和功能，因为它也导致来自温暖地区的物种，如水母，来到这里在北极。阿尔弗雷德韦格纳研究所的研究人员利用 DNA 元条形码技术首次证明，这些水母在极夜期间是斯瓦尔巴特群岛上片脚类动物的食物，因此在北极食物网中发挥的作用比之前想象的要大。他们在科学期刊《海洋科学前沿》最近发表的一篇文章中介绍了他们的发现。

近年来，来自大西洋的温暖咸水越来越多地进入欧洲北极地区。挪威斯瓦尔巴群岛也受到了这种“大西洋化”的影响：西海岸的Kongsfjorden已经转向大西洋政权;极夜期间(11​​ 月至 2 月)水温每十年增加约 2 摄氏度。这些变化还导致生物变化，因为来自温暖水域的物种也随着温暖的大西洋水流入北极。亥姆霍兹极地与海洋研究中心 (AWI) 阿尔弗雷德韦格纳研究所 ARJEL 初级研究小组组长夏洛特·哈弗曼斯 (Charlotte Havermans) 表示：“某些水母物种尤其倾向于向极地扩散并进入北极。” “2022 年极夜，当我们在康斯峡湾时，我们非常惊讶地看到峡湾里充满了水母生命，由许多不同的物种和生命阶段组成，它们似乎是冬季的主要浮游动物。”

过去，水母被认为是海洋食物网中的营养死胡同，但最近的研究表明它们是海洋无脊椎动物和鱼类的重要猎物。 “因此，我们想知道康斯峡湾的水母是否也可以作为其他生物的食物，特别是在极夜的黑暗季节，当其他食物来源有限时，”哈弗曼斯说。为了回答这个问题，该团队的一名博士生 Annkathrin Dischereit 分析了各种片足类动物的胃内容物。在一个月的时间里，他们定期在极夜期间使用诱饵陷阱和手网从四种不同的端脚类动物( Gammarus oceanicus、G. setosus、Orchomenella minuta和Anonyx sarsi )采集样本。

水母是极夜期间片脚类食物的重要组成部分

AWI 研究人员使用 DNA 元条形码来确定小型甲壳类动物的食物谱。这种尖端方法可以检测胃中的短基因片段，然后将其与遗传参考数据库进行比较，以确定片段所属的猎物物种。 “我们在片脚类动物的胃里发现了大量的水母，从峡湾中最大的水母到微小的水螅虫，”夏洛特·哈弗曼斯解释道。使用 DNA 元条形码，AWI 团队能够对被食用的水母和其他生物体的软质部分进行识别和分类，即使它们已经被严重消化。 “我们首次证明片脚类食腐动物以水母残骸为食。这一点此前仅在实验环境中得到证实。”所有研究的物种都以植物和动物为食。除了水母之外，甲壳类动物和大型藻类也是某些物种饮食的重要组成部分，而极地鳕鱼或蜗牛鱼等鱼类对其他物种也发挥着重要作用。端脚类动物是否以卵、幼虫、腐肉或鱼的粪便为食仍有待澄清。还有待确定的是，水母是否是冬季的生存食物，或者是这些生物在所有季节的常规猎物的一部分。 “我们一直认为水母的营养价值很低，但这仅对不到几个物种进行了研究，而且还取决于所利用的组织。”

这项研究为极夜期间的北极食物网提供了全新的见解，也是水母在这些食物网中作用的第一个自然、非实验证据。夏洛特·哈弗曼斯 (Charlotte Havermans) 总结了研究结果：“冬季孔斯峡湾出现的繁盛、多样化的水母群落显然被用作食物来源。” “到目前为止，我们对水母在该地区作为猎物的作用一无所知。例如，也不知道Gammaridea物种根本以水母为食，不仅在北极，而且在其他地方也不。”现在的问题是，这是否只适用于极夜，因为此时食物供应有限。 AWI 的 ARJEL 初级研究小组希望继续研究这个问题。因为：“水母可能是气候变化的赢家之一，气候变化将在全球变暖期间继续蔓延。我们还预测，随着气温持续上升，水母将在北极变得更加常见，”哈弗曼斯说。因此，它们在食物网中的作用可能变得越来越重要。然而，到目前为止，我们对此的了解还很有限，特别是在极地地区。 “通过这项研究，我们揭示了北极食物网中迄今为止未知的关键联系。这是至关重要的，因为我们需要了解水母如何融入食物网并在快速变化的北极传播。这也适用于邻近的陆架海，因为世界上百分之十的渔业发生在这些地区。”