本期海洋及水下科技季刊訂為「海洋生物多樣性監測」專刊。海洋生物多樣性對維持地球環境及人類持續發展是必要的。也因為長期以來海洋生物多樣性的迅速消失，全球各國逐漸體悟所以陸續簽訂海洋生物多樣性公約，並積極努力推動海洋生物多樣性的保育工作。我國在追求經濟發展的過程中常常忽視或被迫犧牲了環境利益，導致海洋生物多樣性遭受到破壞。此外，在科學研究的發展上，與海洋生物多樣性有關的基礎生物學科 (如:系統分類學、生態學)一直都是冷門與被忽略的領域。長期下來，使我們對台灣週邊海域之海洋生物多樣性的了解非常貧乏，很多的生物類群至今甚至叫不出名字，更別說其他延伸的後續研究了。

　為了讓人們對於海洋生物多樣性有更進一步的認識，本專刊一共收錄了七篇來自不同領域的文章，針對海洋中不同的海洋生物多樣性主題有深入的討論，讓讀者們能更加了解海洋生物多樣性：首先，Charli Deepak等撰寫的「海洋微生物的生物多樣性因全球氣候而改變」一文中提到海洋環境常容易受到巨變，像是海水溫度的升高。這種變化也同樣發生在水生環境中人造或天然的表面上由不同種微生物結垢所覆蓋的微生物膜。在海洋生物結垢的過程中，微生物在吸引或防止無脊椎幼蟲和海藻胞子的變形及棲息扮演重要的角色。在全世界的海域中，微小和巨大的結垢皆會對於海洋生物養殖的維護、船運設備、船隻以及海水管線上造成龐大的經濟損失。再者，生物結垢的增加也伴隨著船隻耗油量的上升進而造成更多二氧化碳，氮氧化物以及二氧化硫等氣體的排放量。這造成相當大的環境破壞，也加速氣候變遷的進行。接著En-Jui Cho等所寫的「海洋動物遺傳多樣性之遺傳毒性作用藉由彗星試驗顯露」一文中，則用以考量彗星試驗（或單細胞凝膠電泳，SCGE）在評估基因毒物對海洋動物環境衝擊的潛力。 如果彗星試驗在國際上被常態使用在水質監測，那麼運用在水生生物的彗星實驗的實驗室之間進行標準化及校正是需要的。林文龍博士生等所發表之「台灣東北角礁區的共生十足目甲殼動物」則針對其在台灣東北部淺礁區進行共生十足目甲殼動物的調查，提供了更完整的成果與資訊，本研究總共發現52種共生蝦蟹，宿主動物各有不同。研究人員在六個月內，於此小海灣地帶發現豐富的十足目物種，足見台灣甲殼綱十足目動物的研究領域前景相當具期待性。開汀妮博士生等的「海底熱泉中的橈足類：精簡回顧」本文精簡回顧海底熱泉中橈足類的重要性。海底熱泉排放的變化造成食物來源的空間變異性，成為熱泉食物網的一大特徵。化學合成自營細菌為海底熱泉生態系的初級生產者，也是橈足類的食物來源之一。橈足類是連結初級生產者與大型底棲生物間的關鍵營養連結，對生態系間的能量輸送有著重大貢獻。高密度的橈足類棲息於接近海底熱泉的區域。由於橈足類在不同的發育階段有獨特的生理耐受度與營養需求，不同階段的個體分布於受到不同程度的海底熱液排放影響的區域，更顯示橈足類多樣性深受海底熱泉活動影響。姍妮博士生等撰寫的「甲殼亞門十足目動物的生物擾動行為對海洋底泥的影響」報導生物擾動會造成微生物豐度、有機質、元素循環，及硝化率的改變，為一系列對環境影響重大的過程之成因。具有生物擾動行為的物種包含螃蟹、多毛類、蝦猴、海參等。牠們會在底泥層中挖掘潛穴或隧道，因而改變環境。蝦猴可以挖掘極長的隧道，打造結構堅固的潛穴，而其潛穴具有高細菌豐度與有機質含量。先前幾篇關於蝦猴潛穴的研究曾比較有潛穴與無潛穴的底泥，結果顯示潛穴牆對蝦猴而言為一高動態環境。皇金貔博士生等所發表的「東沙環礁大洋性被囊類生物作為水團運動生物指標研究」一文指出一直到近幾年，大洋性被囊類的生態重要性才開始受到重視，這類生物對於大洋性食物網十分重要，是南極磷蝦與許多魚類的食物。在世界各地常佔有極高的族群密度，對於生態系的影響更是深遠。被囊類的繁榮與暴增足以影響海洋的生物地球化學循環，其族群規模有時可橫跨數十公里，時間長達數月，甚至阻斷或改變海洋生態系統的能量流。因此，人類有必要了解被囊類的族群動態和其與不同海洋週期的關係。另外，學界除了曾研究大洋性被囊類的成長率、濾水率、攝食率、清除率、排泄、生殖與生命週期、有機物運輸與垂直遷移等，也探討過其族群豐度與分布。本研究提出的假設為：大洋性被囊類可被視為水團特性與水團運動的生物指標。Guenole Alizard等所撰寫的「從攝食行為實驗探討營養群的多樣性」一文主要敘述於東沙國際海洋研究站實驗室設置二元選擇實驗箱，進行生物行為偏好實驗，生物樣本為取樣自南海東沙環礁的灰白陸寄居蟹Coenobita rugosus之研究。本研究旨在探究下列影響生物行為之因素：（1）物理性偏好：如光照、溫度、水、顏色（2）化學性偏好：如不同來源的氣味（3）生物性偏好：如同種性、性別、食物、掠食者、競爭者。

　總結本專輯的豐富內容，從不同層面及角度來探討海洋生物多樣性，讓人們對此一海洋生物多樣性的監測有了更深一層的認識，並希望藉此能瞭解到海洋生物多樣性對台灣周圍海域的豐富海洋生物資源之重要性，讓台灣的下一世代能更重視浮游動物資源與永續利用。由於各位作者在各自的專長領域撰寫海洋生物多樣性監測專文，在此亦衷心感謝作者們的協助與支持。

　

專輯主編：黃將修(Jiang-Shiou Hwang)／

　　　　　　現任國立臺灣海洋大學海洋生物研究所特聘教授

　　　　　譚漢詩(Hans-Uwe Dahms)／

　　　　　　現任高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系 教授

　 海洋環境常容易受到巨變，像是海水溫度的升高。這種變化也同樣發生在水生環境中人造或天然的表面上由不同種微生物結垢所覆蓋的微生物膜。(詳細請見2007年Dahms的論文)。在海洋生物結垢的過程中，微生物在吸引或防止無脊椎幼蟲和海藻胞子的變形及棲息扮演重要的角色。(詳細請見2006年Dobretsov的論文)。在全世界的海域中，微小和巨大的結垢皆會對於海洋生物養殖的維護、船運設備、船隻以及海水管線上造成龐大的經濟損失。(詳細請見2004年Railkin的論文)再者，生物結垢的增加也伴隨著船隻耗油量的上升進而造成更多二氧化碳，氮氧化物以及二氧化硫等氣體的排放量。這造成相當大的環境破壞，也加速氣候變遷的進行。(詳細請見2007年Qian的論文)。

　

作者：Charli Deepak，Siva Sankari，Hencyia Santhaseelan，Hans-Uwe Dahms*／

　　　KMU - Kaohsiung Medical University, Dept. of Biomedical Science and

　　　　　　Environmental Biology

　　　En-Jui Cho，Keryea Soong／

　　　KMU - Kaohsiung Medical University, Dept. of Medical Laboratory Science

　　　　　　 and Biotechnology

　本次審查用以考量彗星試驗（或單細胞凝膠電泳，SCGE）在評估基因毒物對海洋動物環境衝擊的潛力。 它著眼在已於最近幾年實施並發表的各種海洋和淡水物種所做的有機體內部及定點的實地研究。 大量的研究回顧報告說明，當與遺傳生態毒理學常用的其他生物標誌物，如姐妹染色單體交換或微核試驗相比，彗星實驗是比較敏感的。 由於其高靈敏度，彗星測定法會被實驗室裡要求魚和貽貝所作的標準協定程序所廣泛的影響。

　然而，仍然有明顯的各種各樣的個人化的彗星檢驗程序在文獻綜述，這使得要在公佈的結果之中做比較,通常是非常困難的。 如果彗星試驗在國際上被常態使用在水質監測, 那麼運用在水生生物的彗星實驗的實驗室之間進行標準化及校正是需要的。

關鍵詞：環境影響，生物監測，彗星試驗，水生生物，DNA損傷。

　

作者：En-Jui Cho，Joann Kathy Grant，Hans-Uwe Dahms／

　　　KMU - Kaohsiung Medical University, Dept. of Biomedical Science and

　　　　　　Environmental Biology

　　　Jiun-Kuen Wu ／

　　　KMU - Kaohsiung Medical University, Dept. of Medical Laboratory

　　　　　　Science and Biotechnology

　 在濱海的海洋生態系中，印度太平洋區的熱帶珊瑚礁有最豐富的生態多樣性。珊瑚礁生態系具有高度生態多樣性，其中的優勢物種是無脊椎動物，尤以十足目為最。自1990年代迄今，已有不少研究對台灣的十足目動物進行系統性討論。然而，其中多數研究的樣品皆偏重南台灣，並且大多論及深海的分類。本研究的目的在於針對台灣東北部淺礁區的共生十足目甲殼動物，提供更完整的資訊。

　

作者：林文龍／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所博士生、

　　　　　　　泰國Kasetsart University海洋科學系講師

　　　曾立鈞／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所博士後研究

　　　施彤偉／國立海洋科技博物館副研究員

　　　黃將修／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所特聘教授

　 本文精簡回顧海底熱泉中橈足類的重要性。海底熱泉可分為深海與淺海熱泉，在此高壓、低氧、高溫的獨特環境中，仍有多樣性生物群聚棲息其間。橈足類為水生甲殼類動物，可棲息於任何水生環境，包含海水、淡水，與海洋沉積物中。在深海及淺海熱泉棲地也能找到牠們的蹤跡。在東太平洋與中大西洋脊的深海熱泉中所發現的橈足類大多為杯口水蚤與管口目水蚤。

　海底熱泉排放的變化造成食物來源的空間變異性，成為熱泉食物網的一大特徵。化學合成自營細菌為海底熱泉生態系的初級生產者，也是橈足類的食物來源之一。橈足類是連結初級生產者與大型底棲生物間的關鍵營養連結，對生態系間的能量輸送有著重大貢獻。

　高密度的橈足類棲息於接近海底熱泉的區域。由於橈足類在不同的發育階段有獨特的生理耐受度與營養需求，不同階段的個體分布於受到不同程度的海底熱液排放影響的區域，更顯示橈足類多樣性深受海底熱泉活動影響。

　熱泉會造成多種汙染，包括熱液中高濃度二氧化碳降低酸鹼值及熱泉中二氧化碳氣泡擴散所導致的酸化、極度缺氧、熱汙染和有毒化學物質。

　水生生物的大量死亡與滅絕已成為環境隱憂，嚴重地衝擊其他生物生態系，而海底熱泉活動為其中部分自然成因。過去研究指出，暴露在海底熱泉有毒排放口下對橈足類造成多種負面影響，如高死亡率、發育遲緩、類腫瘤性腫塊。海底熱泉可能會噴發出高濃度有毒礦物質，加上低酸鹼度與高溫的環境，推測會使橈足類的外骨骼變得脆弱，因而增加其被寄生的機率。

　最後，深海熱泉造就嚴峻的環境。橈足類利用變形發展附肢等形態特徵適應環境，例如以特化的變形附肢在基質上支撐或運動（游泳或爬行），並啃食細菌膜與包含管蟲和蝦在內的絕對熱泉共生生物。硫化物伴隨著溫度升高與氧氣密度降低而增加。深海熱泉造就的缺氧環境對大多數好氧後生動物而言相當嚴苛，而橈足類卻能在此繁衍興盛。橈足類發展出血紅蛋白呼吸色素做為缺氧適應機制，藉此提高親氧性，使橈足類得以在較低的氧氣濃度下存活。

　橈足類被選為生態毒理學研究的範例物種是由於牠們具有十分吸引人的生物特徵。結果顯示，死亡為生態毒理學的合適終點，且橈足類對所接觸化學物質濃度的靈敏度比其發育階段所產生的影響要高。

關鍵字：橈足類、海底熱泉、食物網、豐度、適應、毒性、死亡

　

作者：Esther U. Kadiene(開汀妮)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所博士生

　　　Hans-Uwe Dahms(譚漢詩)／高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學教授

　　　Jiang-Shiou Hwang(黃將修)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所特聘教授

　 海洋底泥中有大量動植物，其日常活動會改變底泥特性與結構。生物擾動即為一例，它會造成微生物豐度、有機質、元素循環，及硝化率的改變，為一系列對環境影響重大的過程之成因。具有生物擾動行為的物種包含螃蟹、多毛類、蝦猴、海參等。牠們會在底泥層中挖掘潛穴或隧道，因而改變環境。蝦猴可以挖掘極長的隧道，打造結構堅固的潛穴，而其潛穴具有高細菌豐度與有機質含量。先前幾篇關於蝦猴潛穴的研究曾比較有潛穴與無潛穴的底泥，結果顯示潛穴牆對蝦猴而言為一高動態環境。本篇文獻探究生物擾動的影響及生物擾動與細菌豐度、脫氮率提升和養分循環的關係。研究結果顯示，受到生物擾動的底泥明顯具有高微生物活性、高有機質含量、多種細菌群落結構，以及較高的脫氮率。

關鍵字：蝦猴潛穴、生物擾動、微生物活性、元素循環、脫氮、幽靈蝦

　

作者：Shagnika Das(姍妮)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所博士生

　　　Jiang-Shiou Hwang(黃將修)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所特聘教授

　

　本研究欲以東沙環礁的大洋性被囊類為例，證明其可作為水團的生物指標（Thompson，1984）。東沙環礁（或稱東沙群島）位於南海北緯20°35’至 20°47’，東經116°41’ 至116°55’，其環礁水域面積逾300平方公里，潟湖深達10公尺。環礁西側為凸出海平面2公尺的東沙島，由珊瑚殘骸組成。東沙環礁表面海域溫度夏季可達約30 °C，冬季降為21 °C。夏季時期，東北向海流每小時流速0.2至0.5浬，冬季時期則轉為西北向海流。潟湖的循環主要是透過環礁西側的開口。過去研究多是半針對東沙島一帶的珊瑚群及其生態，較少探討當地的浮游動物。本研究提出的假設為：大洋性被囊類可被視為水團特性與水團運動的生物指標。

作者：Pietro Franco(皇金貔)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所博士生

　　　Hans-Uwe Dahms(譚漢詩)／高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學教授

　　　Keryea Soong(宋克義)／國立中山大學海洋科學系教授

　　　Jiang-Shiou Hwang(黃將修)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所特聘教授

　本研究於東沙國際海洋研究站實驗室設置二元選擇實驗箱，進行生物行為偏好實驗，生物樣本為取樣自南海東沙環礁的灰白陸寄居蟹Coenobita rugosus（A. Milne-Edwards，1837）。本研究旨在探究下列影響生物行為之因素：（1）物理性偏好：如光照、溫度、水、顏色（2）化學性偏好：如不同來源的氣味（3）生物性偏好：如同種性（conspecifics）、性別、食物、掠食者、競爭者。

關鍵字：寄居蟹、Coenobita rugosus、二元選擇實驗、東沙環礁

　

作者：Guenole Alizard／國立高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系助理

　　　Keryea Soong(宋克義)／國立中山大學海洋科學系教授

　　　Jiang-Shiou Hwang(黃將修)／國立臺灣海洋大學海洋生物研究所特聘教授

　　　Hans-Uwe Dahms(譚漢詩)／國立高雄醫學大學生物醫學暨環境生物學系教授