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主題研究

    • 計畫名稱:

      海洋生物多樣性

    • 研究人員:

      張至維(計劃主持人)何宣慶趙寧林嘉瑋莫顯蕎

    • 子計畫:

      • 1.全球石首魚研究保育平台 (趙寧、莫顯蕎、張至維)
      • 2.印度西太平洋珊瑚礁大型甲殼類多樣性與類緣關係 (林嘉瑋)
      • 3.台灣魚類生物多樣性研究 (何宣慶)

    • 計劃說明:

      本研究團隊以任務導向之「全球石首魚研究保育平台」、與珊瑚礁生態及生物多樣性有關之「印度西太平洋珊瑚礁大型甲殼類多樣性與類緣關係」,以及研究潛能極高之「台灣魚類生物多樣性研究」為目標,將有效建立典藏制度,推動多樣性研究之國際合作。另外,配合本館第三期發展計劃之典藏研究大樓規劃案,以及跨域加值發展目標之籌設國家海洋生物典藏中心,本計畫除了持續擴充台灣及鄰近區域海洋生物標本典藏之質與量外,有效利用本館館藏及進行國內外之館際合作,推展涵蓋地域性或全球性之生物多樣性研究 (如遺傳多樣性與物種多樣性),將直接提昇本館生物多樣性及典藏研究之量能,以及未來在學界之影響力與可見度。

    • 計畫內容:

      子計畫

      壹、全球石首魚研究保育平台 (GSCN) - 張至維
      一、計畫緣起
      海洋生物的研究與保育一直是本館的建館初衷及發展重點。自2010年起,配合館方的政策推動與經費支持,展示組海洋生物多樣性研究團隊長期協助國際知名的石首魚專家趙寧教授,以本館為基地推動成立「全球石首魚研究保育平台(Global Sciaenidae Conservation Network,簡稱GSCN)」,典藏全球石首魚實體標本及各式研究用組織與材料,使本館成為國內外石首魚分類學、生物學、生態學、保育生物學等相關研究的基礎平台外。此外,藉由GSCN的發展與執行,亦直接協助本館推動各式與海洋生物多樣性相關之國際研究合作、標本典藏、展示科教、實習交流等重要業務之完成。截至2016年為止,GSCN的相關成果如下:
      (一)、本館GSCN目前特聘研究員計有2名,分別為2010年起之巴西亞馬遜聯邦大學趙寧退休教授,以及2013年起之中山大學莫顯蕎退休教授。未來GSCN亦將再納入加拿大特倫多大學之王愈超博士,共同從事以石首魚為主要食餌之臺灣西部沿近海域鯨豚之攝食生態研究合作。
      (二)、國內外標本採集及研究合作交流計4次,分別為2013年至日本琉球參加第九屆印度太平洋魚類會議、2013年至馬祖及大陸東南沿岸採集、2014年至馬來西亞西西部臨南中國海及印度洋兩地區之研究採集、2014年至日本九州之分類研究討論等。上述與馬來西亞方的研究合作,直接促成2015年本館、馬來西亞登嘉樓大學與東華大學之三方合作備忘錄簽署、本館出版品「透視˙魚」之馬來文版發行計畫、2015-2016年馬方學期間實習生的館務協助。2017年已規畫進行東馬地區 (沙巴及沙勞越) 之石首魚研究採集,同時配合教育部推動之新南向政策,將辦理本館特展「雀斯派倫特費雪 (透明魚)」之馬來西亞移展。
      (三)、舉辦研討 (習) 會議計3場次,分別為2012及2013在本館及中山大學舉辦之國內專家學者研習會,以及2016年於兩單位接續舉辦為期6天之國際研討 (習) 會,進行西太平洋石首魚的紅皮書保育評估。未來已議訂將於2018年於馬來西亞登嘉樓大學舉辦第二屆GSCN國際研討會,針對印度洋的石首魚進行紅皮書保育評估。2017年將配合前述東馬地區之採集,先期於登嘉樓大學召開由馬方主辦之籌備會議。
      (四)、碩士班研究生共同指導計4名,其中東華大學海洋生物研究所已畢業2名,研究主題分別為石首魚年齡成長及聲學;中山大學海洋科學系畢業1名,研究主題為石首魚分類學。目前仍有東華海生所在學生1名,研究主題為江豚攝食生態,預計2017年畢業。
      (五)、國內外合作學者超過30名,國內涵蓋科技部、中央研究院、臺灣大學、臺灣海洋大學、中山大學、水產試驗所、特有生物保育中心、自然科學博物館等研究單位學者,國外則廣布超過10個國家及地區。
      (六)、研究成果計發表SCI期刊7篇、非SCI期刊2篇、國際研討會摘要8篇、國內研討會摘要7篇,以及IUCN紅皮書評估報告約70篇。
      (七)、標本典藏計有石首魚實體標本超過400筆,以及各式研究用組織如肌肉、耳石及魚鰾等之採集保存。
      (八)、建置GSCN網站作為研究通訊與資訊交流平台,其中並包含全球石首魚典藏資料約9000筆。
      (九)、書籍贈館計有魚類分類、多樣性、生物生態與保育等各式中外文書籍及期刊約2000冊。

      二、目標與執行
      (一)、目標
      1.持續進行馬來西亞之石首魚多樣性研究,完成東馬臨南中國海沿岸石首魚之魚種組成調查與分類學研究,以提供紅皮書評估最重要之物種依據。
      2.進行臺灣西部沿近海鯨豚之攝食生態研究,分析以石首魚為主要食餌之不同物種鯨豚之胃內容物組成,以了解共域物種間食性之競合比較。
      (二)、執行方式
      1.東馬石首魚多樣性及分類研究:本分項之採集行程已由盛博士安排策畫,將於2017年2月18日至3月11日自西馬吉隆坡出發,沿著東馬海岸線,完成沙巴7站 (Tawau - Sandakan - Beluran - Kudat - Papar - Kuala Penyu - Lawas) 與沙勞越6站 (Miri - Bintulu - Sibu - Sarikei - Sri aman - Kuching),21天涵蓋2260公里之調查採集 (各採樣點分布詳如下圖)。採集到的各式石首魚標本及組織,將依需求進行現場處置與初步保存後,運送回登嘉樓大學及本館完成典藏研究。而有關2017透明魚特展移展之場地現勘作業,以及2018 GSCN國際研討會之籌備會議,將另擇於東馬採集之前或之後的2-3日完成。
      2.臺灣西部海域鯨豚攝食生態研究:研究主題分為 (1)、與自然科學博物館姚秋如博士合作之臺灣海峽印度洋江豚 (Neophocaena phocaenoides) 和東亞江豚 (Neophocaena asiaeorientalis sunameri) 攝食生態比較,以及(2)、與加拿大特倫多大學王愈超博士合作之臺灣西南海域瓶鼻海豚 (Tursiops truncatus) 食性組成。兩主題皆以擱淺個體之胃容物為研究材料,透過外部形態及分子鑑定其中所含之魚類 (特別是主要食餌之石首魚類)、頭足類及甲殼類,並進行個體發育階段、雌雄、擱淺季節及地點等食餌組成分析比較,以了解於臺灣海峽共域之鯨豚物種間之攝食生態關聯。本分項進行期間,透過兩位合作學者之協助,以及本人研究室研究生的參與,將持續增加本館鯨豚骨骼標本之典藏質量。

      貳、台灣珊瑚礁大型共生性甲殼類之多樣性研究 - 林嘉瑋
      一、計畫緣起
      節肢動物門中昆蟲綱的多樣性,目前是地球上所有生物類群當中最高的,尤其是在熱帶雨林中的多樣性,但昆蟲綱的種類多為陸域生活,然而在節肢動物門中的另一群主要生活在海中的甲殼綱的種類,其多樣性則因調查缺乏而顯得不高,尤其是在有”海洋中熱帶雨林”號稱的珊瑚礁生態系中,大型甲殼動物的多樣性理應高於其他海洋生態系,但以台灣過去部分類群的相關研究來看,反而珊瑚礁中的大型甲殼類多樣性顯得較低。這是因為許多在珊瑚礁中的大型甲殼類,除了大多晝伏夜出,增加調查困難外,亦有許多的種類會與珊瑚礁中其他無脊椎動物共生,進而躲藏在宿主體內,導至發現不易。近幾年珊瑚礁受環境氣候異常的影響而越受重視,除了指標性物種"珊瑚"外,棲息於其中,且生活型態差異度極高的大型甲殼類也越來越受到關注。能確實了解珊瑚礁中大型甲殼類之多樣性憶能提供幫助了解整個珊瑚礁生態系在能量傳遞、環境穩定或共生交互作用上級為重要的基礎資料。

      二、目標與執行
      (一)、目標
      將逐年針對台灣各水域中之珊瑚礁大型甲殼動物進行調查,將分為在珊瑚礁中行自由生活的類群、與珊瑚礁中其他無脊椎動物行專一性共生的類群、與珊瑚礁中其他無脊椎動物行非專一性共生的類群這三大類進行調查,除了希望究明台灣珊瑚礁大型甲殼動物確切之多樣性外,也會一同註記採集時所在的宿主類型,以期了解這些生物在珊瑚礁生態系中所扮演的角色以及其與宿主間的交互作用。
      (二)、執行方式
      主要利用水肺潛水的方式在台灣各海域珊瑚礁地區進行徒手採集調查,如蒙經費許可將嘗試學習使用密閉式循環系統進行較深水域範圍調查採集,所有標本將會盡量利用水下相機記錄其生態照,連同宿主一同至採集瓶中帶回實驗室,經過低溫處理後先拍攝標本體色照,再根據後續研究目的不同而浸置至不同保存溶液中,並將記錄採集時間、地點等相關生態資料之標籤紙一同存放。另外也會嘗試與其他研究團隊利用Vacuum Cleaner或小型底拖網來進行採樣,以期能有更高的採集效率。

      參、台灣魚類多樣性典藏及研究 - 何宣慶
      一、計畫緣起
      生物多樣性典藏及研究一直以來為自然科學類博物館所的重點,亦為本館長久以來著重的要點之一。過去本館發展生物多樣性典藏及研究的過程,已經聘任多位生物多樣性相關研究人員,在大家的努力之下,目前本館之典藏儼然為國內最為活躍的標本典藏,尤其是以魚類典藏更是活躍。
      本館之魚類典藏在近年來有相當卓越的進步,除了早年接收了東海大學魚類標本館典藏外(過去由職整理了鰻形目及鰈形目等均有新的發現),後有新增越南及馬來西亞之樣本。近年來職致力於收集台灣大型軟骨魚類、各種深海魚類以及墾丁地區珊瑚礁魚類等,並廣邀各界學者至本館進行研究,有效增加本館典藏在國際間的重要性。
      過去六年的研究顯示,台灣的魚類多樣性遠比現有的紀錄還要豐富,但在缺乏學者投入研究及深入採集典藏等因素,導致現有的紀錄中仍存在有許多的錯誤,而尚未發現且記錄的物種更多。
      初期在軟骨魚的研究上,我們確認了台灣的軟骨魚凡181種,是全世界軟骨魚多樣性最高的幾個國家之一,在全球僅次於菲律賓、澳洲等國。在擬鱸科的研究中,我們卻認了台灣共有29種擬鱸,且發表了4個新種及3個新紀錄種(Ho & Shao, 2010; Ho et al., 2012; Ho & Johnson, 2013; Ho, 2015),隨後更取得合作研究的機會,與幾位學者合作研究及發表。另一個重要的貢獻來自於由職所主編的台灣鰻形目系統分類及多樣性專刊,裡面紀錄台灣產鰻魚凡207種,將台灣的鰻魚多樣性推向全球最高,該發表受到各界的重視,亦為近十年來鰻魚分類學界最重要的發表。以上的發表,我們用實際的行動證明,一個好的標本典藏,足以衍生出相當好的研究成果。石首魚平台設立於本館亦有助於提升本館在國際的學術地位。
      另一方面,每年到本館檢視樣本的專家學者,從早年的個位數,到近年增長到每年超過20人次,本館典藏過去曾吸引了日本自然科學博物館前館長Dr. K. Mastuura及現任館長Dr. G. Shinohara、澳洲北域博物館榮譽館長Dr. B. Russell及Dr. H. Larson、澳洲維多利亞博物館資深館長Dr. M. Gomon、美國史密遜研究院資深研究員Dr. T. Munroe等來訪。目前為止本館標本典藏的表現並不亞於世界幾個重要的博物館,更是東南亞地區首屈一指之魚類典藏。
      過去利用本館典藏之研究已有諸多的發現及發表。陸續亦將這些研究成果轉化成為本館科普教育之用。例如目前正展示的透明魚展、過去利用研究發現所撰寫的科普文章以及發佈給新聞媒體之稿件等。未來亦將持續進行採樣及研究,並拓展研究範圍以及增加本館典藏被利用的機會。

      二、目標與執行
      本研究之目標及執行方式如下:
      (一)、本研究的主要目標為持續增加本館重要魚類標本典藏。過去經驗顯示,許多罕見及稀有的物種完全仰賴於勤奮的採集。如缺少這類的標本,許多魚類分類研究將無法進行。因此本研究將密集前往不同的地點進行採集,並將所有樣本妥善保存於本館典藏中。
      (二)、出版台灣產鰻魚多樣性研究專刊(二)以及台灣產鰈形目多樣性研究專刊。此項工作為長遠規劃的研究之一,目地為有效地重新整理台灣不同類群的魚類研究,做為未來各種應用研究之基礎。過去在研究鰻形目多樣性的過程,我們發現了更多的新種,且有必要進一步集結所有人的研究成果,並且進行發表。因此”台灣產鰻魚多樣性研究專刊(二)”將出版約15篇學術論文,預計於105年年底完成投稿,並開始著手審查及編輯之工作,職為主要編輯。本刊預計於106年年中出版。鰈形目多樣性部分亦為國際型合作之規劃,預計出版10篇學術論文,於106年3月完成所有投稿後著手進行審查及編集中工作,預計於106年9月出版。
      (三)、深入研究本館現有典藏,並培養有興趣的學生進行研究。由於過去已經累積大量的研究用標本,因此進其職也指導學生拓展研究鯷鯡類(東華大學研究生)、裸蜥魚科(宜蘭大學專題生)及犀鱈科(東華大學專題生)等類群,成果豐碩,目前正在撰寫論文進行發表。
      (四)、承上個點,本研究之規劃將有效增加本館重要樣本之典藏,尤其是模式標本。模式標本的典藏是國際間用來評估一個標本典藏價值的指標之一,同時也是學界進行分類研究必須檢視的樣本。因此不僅有效提升本館典藏的量,同時也可以提升本館典藏的質,讓本館持續向國際知名博物館邁進。

    • 研究成果:

      Beheregaray, L. B., G. M. Cooke, N. L. Chao and E. L. Landguth (2015) Ecological speciation in the tropics: Insights from comparative genetic studies in Amazonia. Review article, Front. Genet., 21 January 2015 Volume 5 , Article 477, 19 p.
      Benny K. K. Chan, T.W. Wang, P.C. Chen, C.W. Lin, T.Y. Chan, L.M. Tsang. 2015. Community structure of macrobiota and environmental parameters in shallow water hydrothermal vents off Kueishan Island, Taiwan. PLoS One. (SCI) (accepted)
      Chang CW*, Wang SI, Ko FC (2016) Spatial and temporal variations in subtidal fish assemblages of Xiaolanyu, Taiwan. Platax 13: 59-71
      Chao NL*, Frédou FL, Haimovici M, Peres MB, Polidoro B, Raseira M, Subirá R, Carpenter K (2015) A popular and potentially sustainable fishery resource under pressure–extinction risk and conservation of Brazilian Sciaenidae (Teleostei: Perciformes). Global Ecology and Conservation 4:117–126
      Delrieu-Trottin E*, Shen KN, Chang CW, Borsa P (2017) One species hypothesis to rule them all: consistency is essential to delimitate species. J Hered 108 (3): 334-336 [IF=2.075]
      Fernandez-Silva, I. & HC Ho*. 2017. Revision of the circumtropical glasseye fish Heteropriacanthus cruentatus (Perciformes: Priacanthidae), with resurrection of two species. Zootaxa, 4273(3), 341–361.
      Ho, HC* & K Nakaya. 2016. New record of the Japanese prickly dogfish Oxynotus japonicus Yano & Murofushi, 1985 in Taiwan (Squaliformes: Oxynotidae). Acta Ichthyologica et Piscatoria, 46(4):357–360.
      Ho, HC* & WC Ma. 2016. Species of the anglerfish genus Chaunax (Lophiiformes: Chaunacidae) from southern Africa, with descriptions of three new species. Zootaxa, 4414(2):175–194.
      Ho, HC*, R Meleppura & KK Bineesh. 2016. Chaunax multilepis sp. nov., a new species of Chaunax (Lophiiformes: Chaunacidae) from the northern Indian Ocean. Zootaxa, 4103(2): 130–136.
      Ho, HC*, T Kawai & K Amaoka. 2016. Deep-sea anglerfishes (Lophiiformes: Ceratioidei) from Indonesia, with description of three new species. Zootaxa, 4121(3): 267–294.
      Ho, HC*, T Kawai, Wudianto & F Satria. 2016. New records of the anglerfish family Lophiidae (Order Lophiiformes) from Indonesia. Acta Ichthyologica et Piscatoria, 46(2):77–85.
      Ho, HC, JP Chen & KT Shao*. 2016. A new species of the lizardfish genus Synodus (Alupiformes: Synodontidae) from western Pacific Ocean. Zootaxa, 4162(1):134–142.
      Iwamoto K, Abdullah MF, Chang CW, Yoshino T, Imai H (2015) Genetic isolation of the mottled spinefoot Siganus fuscescens Ryukyu Archipelago population. Biogeography 17: 61-85
      Kuo C.-Y., T.-Y. Fan, H.-H. Li, C.-W. Lin, L.-L. Liu, F.-W. Kuo. 2015. An unusual bloom of the tunicate, Pyrosoma atlanticum, in southern Taiwan. Bulletin of Marine Science, 91(3):xx-xx
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      Leu MY, Li JJ, Ju YM, Hsiao CM, Chang CW, Meng PJ, Tew KS*, Wang WH (2015) Transportation, husbandry, and release of whale sharks (Rhincodon typus). Journal of Marine Science and Technology. 23(5): 814-818 [IF=0.718]
      Lin C.W. and M. Osawa 2015. Squat lobsters (Crustacea: Decapoda: Anomura: Galatheidae) from Singapore, with descrption of a new species of the genus Galathea Fabricius, 1793. Raff. Bull. Zool. (SCI) (accepted)
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      Nieto, A., Ralph, G.M., Comeros-Raynal, M.T., Kemp, J., García Criado, M., Allen, D.J., Dulvy, N.K., Walls, R.H.L., Russell, B., Pollard, D., García, S., Craig, M., Collette, B.B., Pollom, R., Biscoito, M., Labbish Chao, N., Abella, A., Afonso, P., Álvarez, H., Carpenter, K.E., Clò, S., Cook, R., Costa, M.J., Delgado, J., Dureuil, M., Ellis, J.R., Farrell, E.D., Fernandes, P., Florin, A-B., Fordham, S., Fowler, S., Gil de Sola, L., Gil Herrera, J., Goodpaster, A., Harvey, M., Heessen, H., Herler, J., Jung, A., Karmovskaya, E., Keskin, C., Knudsen, S.W., Kobyliansky, S., Kovačić, M., Lawson, J.M., Lorance, P., McCully Phillips, S., Munroe, T., Nedreaas, K., Nielsen, J., Papaconstantinou, C., Polidoro, B., Pollock, C.M., Rijnsdorp, A.D., Sayer, C., Scott, J., Serena, F., Smith-Vaniz, W.F., Soldo, A., Stump, E. and Williams, J.T. 2015. European Red List of marine fishes. Luxembourg: Publications Office of the European Union.
      Peter K.L. Ng. and C.W. Lin*. 2015. Zehntneriana serrata n. sp., a new species of pilumnid crab from southern Taiwan (Crustacea, Decapoda, Brachyura). Zootaxa. 3915(2): 263-271. (SCI)
      Russell, B* & HC Ho. 2017. A new species of Nemipterus (Perciformes: Nemipteridae) and first record of N. nematophorus (Bleeker) from Taiwan. Zootaxa. 4231(2):281–288.
      Seah YG*, Hanafi N, Mazlan AG, Chao NL (2015) A new species of Larimichthys from Terengganu, east coast of Peninsular Malaysia (Perciformes: Sciaenidae). Zootaxa 3956(2):271–280
      Sébastien, L* & HC Ho. 2017. Pseudosetipinna Peng & Zhao is a junior synonym of Setipinna Swainson and Pseudosetipinna haizhouensis Peng & Zhao is a junior synonym of Setipinna tenuifilis (Valenciennes). Zootaxa, 4294(3), 342–348.
      Sébastien, L*, JAM Bertranda, WJ Chen, HC Ho, H. Motomura, T Sado, M Miya, 2017. Phylogenetic position of the rainbow sardine Dussumieria (Dussumieriidae) its bearing on the early evolution of the Clupeoidei. Gene, 623, 41–47.
      See M, Marsham S, Chang CW, Chong VC, Sasekumar A, Dhillon SK, Loh KH (2016) The Use of otolith morphometrics in determining the size and species identification of eight mullets (Mugiliformes: Mugilidae) from Malaysia. Sains Malaysiana 45: 735-743 [IF=0.350]
      Shen KN, Chang CW*, Durand JD (2015) Spawning segregation and philopatry are major pre-zygotic barriers in sympatric cryptic Mugil cephalus species. Comptes rendus Biologies. 338(2015): 803-811 [IF=0.981]
      Shen KN§, Chang CW§, Delrieu-Trottin E, Borsa P* (2017) Lemonpeel (Centropyge flavissima) and yellow (C. heraldi) pygmy angelfishes each consist of two geographically isolated sibling species. Mar Biodiv 47(3): 831-845 [IF=1.915]
      Shiao JC*, Sui TD, Chang NN, Chang CW (2017) Remarkable vertical shift in residence depth links pelagic larval and demersal adult jellynose fish. Deep Sea Research Part I 121: 160-168 [IF=2.684]
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