《Scientific Reports》：Comparative habits and habitat in extant and extinct nautiloid cephalopods from acoustic telemetry and stable oxygen isotope analyses
编辑推荐：
这项研究旨在探讨现生鹦鹉螺类（Nautilus和Allonautilus）与众多已灭绝物种在栖息深度上是否存在差异，以及成年与未成年个体间是否存在深度分层现象。研究人员结合了在两种现生属七个物种上进行的壳载水声发射器追踪技术，以及对现生及18个已灭绝化石物种的氧同位素壳体测温分析。研究发现仅两个现生属中各有一个物种表现出规律的昼夜垂直迁移。所有被追踪物种的成熟个体均栖息在较浅且温暖（约200米）的水层，而同一种群中的未成熟个体则生活在更深更冷（约350–400米）的水域。大多数已灭绝的鹦鹉螺类属种显示出明显更温暖的壳体生长温度，但类似菊石的Aturia属（始新世至中新世）是个例外。这项成果对古生物学家解读已灭绝头足类的生活习性以及生态学家理解热带印度-太平洋前礁斜坡中光层（200–800米）的食物网结构具有重要意义。
在深邃广阔的海洋中，生活着一类被称为“活化石”的生物——鹦鹉螺。它们属于头足纲（Cephalopoda）中的鹦鹉螺亚纲（Nautiloidea），外形奇特，拥有一个分隔成许多气室的螺旋形外壳，通过调节室内气体来控制浮沉，是亿万年来演化历程的见证者。如今，地球上仅存Nautilus（鹦鹉螺属）和Allonautilus（异鹦鹉螺属）这两个属的少数物种。它们主要分布在热带印度-太平洋地区的前礁斜坡带，一个阳光难以穿透、深度在200至800米之间的神秘区域，被称为中光层（Mesophotic Zone）。这个区域连接着浅水珊瑚礁和深海的黑暗世界，是海洋生物多样性的重要组成部分，但其生态网络，尤其是这些古老头足类在其中扮演的角色，仍有许多未解之谜。
对于古生物学家而言，鹦鹉螺是理解已灭绝的带壳头足类（如菊石）生活习性的关键“钥匙”。一个长期悬而未决的问题是：现存的鹦鹉螺类是否比它们那些已经消失在历史长河中的众多“亲戚”生活在更深的海水中？另一个有趣的问题是，无论是在现在还是过去，成年和未成年的鹦鹉螺是否生活在不同的深度？这关系到它们的生长策略、资源利用和种群结构。为了解开这些谜团，一组研究人员在《Scientific Reports》上发表了一项综合性研究，巧妙地融合了现代生态学追踪技术和古生物学同位素分析方法。
研究人员主要运用了两项关键技术。首先，他们对两种现生属（Nautilus和Allonautilus）共七个物种的个体，使用了壳载水声发射器进行追踪，以此直接观测它们在自然环境中的垂直移动和栖息深度。其次，他们采集了这些被追踪现生物种以及来自18个已灭绝鹦鹉螺类化石物种的壳体样本，通过氧同位素（δ18O）壳体测温分析，来推断这些生物在过去生活时的海水温度，进而间接推测其栖息深度。这种方法基于壳体碳酸盐中的氧同位素比值与水温之间的理论关系。
研究发现与结论
1. 现代物种的垂直迁移模式
通过水声遥测数据，研究人员发现，在两个现生属中，只有各自的一个物种表现出了有规律的昼夜垂直迁移行为。这表明，并非所有现生鹦鹉螺类都会进行这种日间上浮、夜间下潜的典型迁移，其行为模式存在种间差异。
2. 成体与幼体的深度分层
一个关键的发现是关于年龄与栖息深度的关系。在所有被追踪的物种中，成熟个体（成体）栖息的水深明显更浅，水温也更温暖，平均深度大约在200米左右。相比之下，同一种群中的未成熟个体（幼体）则倾向于生活在更深、更冷的水域，深度大约在350至400米之间。这种成体-幼体栖息深度上的显著差异，揭示了鹦鹉螺类生命周期中可能存在重要的生态位分离，这可能与捕食压力、食物资源分布或生理耐受性有关。
3. 现生与灭绝物种的深度对比
通过氧同位素分析，研究人员比较了现生与已灭绝鹦鹉螺类的推测栖息环境。分析结果表明，大多数已灭绝的鹦鹉螺类属种，其壳体生长时所处的推测水温显著高于现生种类。这意味着，从整体上看，已灭绝的鹦鹉螺类可能普遍生活在比现存物种更浅、更温暖的水体中。然而，研究也指出了一个有趣的例外：生存于始新世至中新世的、外形类似菊石的属——Aturia（阿图里螺属），其氧同位素指示的温度与现生种类更为接近。不过，作者谨慎地指出，无论是古老还是现代碳酸盐岩（壳体）都可能经历成岩作用（diagenesis）改造，这可能会影响同位素信号的原始性，因此这一例外结果的解释需要留有余地。
总结与意义
这项研究通过现代追踪与古代证据相结合，为我们理解鹦鹉螺类——这些海洋中的“时间旅行者”——的生态与演化提供了重要见解。它明确揭示了在现生物种中普遍存在的成体与幼体深度分层现象，这是以往了解不够深入的生活史策略。更重要的是，研究首次在较大规模的化石记录对比中提出，现存的鹦鹉螺类在整体上可能适应了比其大部分已灭绝近亲更深、更冷的栖息环境。这一发现对于古生态重建至关重要，它提示我们在利用现生鹦鹉螺推断菊石等已灭绝头足类的生活习性时，需要格外谨慎，必须考虑它们之间可能存在的生态差异。
此外，这项研究也深化了我们对中光层生态系统食物网结构的认识。鹦鹉螺作为该深度的关键捕食者或食腐动物，其不同生命阶段占据不同的深度带，意味着它们在能量流动和物质循环中扮演着复杂且分层的角色。总之，这项工作架起了连接现代生态学与深时（Deep Time）古生物学的桥梁，不仅解答了关于这些迷人生物自身习性的具体问题，也为探索地质历史时期海洋生物的生存策略与环境适应提供了新的方法论视角和实证案例。
