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【题  名】 气候变化给鞭毛微藻生存带来严峻挑战

【出  处】 中国科学报

【日  期】 2020.07.07

【作  者】 /

【关键词】 /

【正  文】

 
   近日,中国水产科学研究院黄海水产研究所研究员叶乃好团队在《自然—气候变化》发表研究论文,首次从鞭毛运动和再生能力角度,解析了水体酸化对微藻运动能力的负面影响及机制,阐述了运动能力改变对微藻群体演变的潜在影响,为系统研究气候变化条件下水域生态系统生物多样性格局变迁提供了新思路。
  具有鞭毛的微藻通过垂直、水平和瞬时运动获取光能、吸收营养、逃避敌害,因而鞭毛的运动能力对其生存和繁衍起着至关重要的作用。迄今为止,无机碳浓度升高引起的水体酸化对海洋、咸水和淡水鞭毛藻类运动能力的影响与机制尚不清楚。
  研究团队分别建立了6个不同无机碳梯度的室内微藻长期纯化培养体系及野外中试实验平台,设计并制作了微藻运动监测计数装置。通过对极地冰藻、广盐性盐藻和淡水莱茵衣藻长达6年的室内传代培养及野外中尺度实验,团队发现,水体酸化条件下三种微藻的运动速率和再生能力显著降低。长期酸化条件下,极地冰藻与鞭毛运动能力调控正相关的轮辐蛋白、钙离子通道蛋白和动力蛋白基因表达下调;磷酸化调节途径中负相关的蛋白磷酸酶2A和蛋白磷酸酶1基因表达上调,正相关的酪蛋白激酶1与蛋白激酶A基因表达下调。在钙信号调节和磷酸化调节两条途径的交互作用下,极地冰藻的运动能力显著降低。
  研究表明,气候变化导致极地海冰的覆盖面积和平均厚度逐年降低,海冰对光照的调控能力日趋减弱,生活在冰下的微藻需要更长距离的垂直运动应对日夜间光照强度变化,鞭毛运动能力损伤加剧了微藻的生存威胁。由此可见,酸化对极地鞭毛微藻的负面影响更加凸显。



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