Trophic interactions in the mesopelagic layer along the continental slope in the Norwegian Sea
本研究通过分析胃含物和稳定同位素，表征了挪威海中层带的营养相互作用，揭示了特定低层物种的关键作用以及某些鱼类高度的捕食选择性，这可能会限制它们对环境变化的抵御能力。
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在阳光明媚的海洋表面之下，深处着一个被称为中层带（mesopelagic zone）的广阔而昏暗的世界。这一层通常被称为“暮光区”，从大约200米延伸到1,000米深。这是一个光线逐渐消逝、压力不断上升的地方，却也充满了生命。在这里，大量的生物物质在水中穿梭，将表层世界与下方的黑暗深渊连接在一起。该区域的一个关键过程是“生物泵”（biological pump），这是一种自然机制，将碳和营养物质从表层向下输送到海底。这部分是因为微小的动物和鱼类会在夜间游向表层进食，然后在白天重新沉入黑暗之中，随之携带能量。了解这些生物如何进食以及谁在吃谁至关重要，因为如果食物链中的环节断裂，整个系统都可能发生变化，从而影响从鱼类种群到海洋储碳能力的方方面面。虽然我们知道这个区域充满生机，但它仍然是海洋世界中最不为人所知的部分之一，尤其是在极地地区寒冷且偏远的 Waters 中。
为了填补这些缺失的拼图，来自挪威自然研究所（Norling Institute for Nature Research）和挪威北极大学（UiT The Arctic University of Norway）的研究人员着手研究挪威北部海岸大陆坡沿线的食物网。该区域位于温带与极地条件的过渡点，是一个生物资源丰富的环境。研究团队在2019年春季进行了一次科学考察，访问了从浅水近岸架到深海开放海域的十一个不同站点。他们的目标是绘制出生活在那里的动物的饮食图谱，从微小的浮游生物到捕食它们的鱼类。他们使用了两种主要工具来完成这项工作。首先，他们使用大型渔网捕捞鱼类和其他动物，然后仔细检查它们的胃部内容物，以确定它们最近吃了什么。其次，他们分析了动物组织的化学成分。就像一个人的饮食会在其头发或骨骼中留下化学特征一样，动物摄取的食物也会在其体内留下独特的印记。通过测量这些印记，科学家们不仅可以确定一种生物吃了什么，还能确定它在食物链中的位置以及其饮食的灵活性。
研究揭示了这一亚极地暮光区中“谁在吃谁”的清晰图景。在食物网的最底层是桡足类动物，即名为 Cal been 的微小虾类，它们以藻类为食。在它们之上是磷虾，这是一种小型虾状生物，分为两个主要品种。一种名为 Thysanoessa 的类型在较浅的陆架区域占据主导地位，主要摄食植物；另一种名为 Meganyctiphanes 的类型更多出现在陡峭的大陆坡上，其饮食略有不同，包括其他小型动物。研究人员发现，这些饮食差异反映在动物的化学特征中，使得他们即使在这些生物看起来很相似时，也能将两者区分开来。沿着食物链向上移动，像鲱鱼和蓝鳕鱼这样的小型鱼类被发现是这些磷虾的主要消费者。鲱鱼表现得非常挑剔，几乎只吃一种类型的磷虾，而蓝鳕鱼的菜单则更加多样化。
在食物链更上层，较大的鱼类表现出明显的摄食习惯，这暗示了它们对变化的脆弱性。鳕鱼（saithe，一种类似于鳕鱼的大型鱼类）是该群体中最具适应性的食客。它的胃部内容物显示它摄食多种多样的猎物，包括磷虾、小鱼，甚至其他类型的浮游生物。这种灵活性表明，与邻居相比，它能更好地应对环境的变化。相比之下，鲱鱼和灯笼鱼（一种小型深海鱼类）则更加专业化。鲱鱼几乎完全依赖于单一类型的磷虾，而灯笼鱼则占据了一个饮食单一的特定生态位。研究人员指出，这些专业化物种如果其特定的食物来源因气候变化而消失或转移，可能会面临更大的风险。数据还显示，其中一些鱼类（如鳕鱼）能够捕食相对于自身体型而言相当大的猎物，并且它们似乎会选择那些能提供最高能量回报的猎物尺寸。
通过将来自胃部内容物的直接证据与来自组织分析的长期化学记录相结合，这项研究为该生态系统提供了稳健的视图。化学分析证实了在胃部观察到的模式，显示出鲱鱼和蓝鳕鱼占据着食物梯子的较低阶梯，而鳕鱼和北大西洋鳕鱼则位于顶端附近。研究强调，尽管中层带是一条繁忙的能量高速公路，但其中的交通分布并不均匀。有些物种是泛食者，能够在条件变化时切换食物，而另一些则是专食者，紧紧束缚于单一的食物来源。这种区别对于这些水域未来的管理至关重要。随着气候变暖和北极冰盖退缩，这些食物网的微妙平衡可能会受到考验。了解哪些物种具有灵活性，哪些物种较为脆弱，可以让科学家和决策者更好地预测生态系统对新压力的反应，从而确保挪威海丰富的渔业资源和至关重要的生物泵保持健康。
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