人類活動造成海洋酸化,海洋動物都記下來了,它們還要告訴下一代

隨著人類活動不斷地向大氣中釋放越來越多的二氧化碳,不僅造成了全球變暖,同時還造成海洋酸化。因為海洋也在不斷地吸收二氧化碳,海水的酸性會變得越來越高,這會改變海洋生態系統的微妙平衡,比如很多海蟹的蛻殼過程會受影響,很多貝類的生長也會受影響。

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最近,來自美國華盛頓大學水產與漁業科學學院的研究人員發現,海洋酸化會影響一些牡蠣將環境創傷的“記憶”傳給後代的能力。研究人員將他們的研究成果發表在了《生態應用》(Ecological Applications)和《貝類研究》(Shellfish Research)雜誌上。

海洋變暖和酸化對許多海洋物種產生了負面影響。然而,一些生活在極端環境(如潮間帶)中的物種,可能比其他物種更能適應這些變化。有些物種甚至可以把對惡劣環境的記憶傳給後代,使他們更能夠在同樣惡劣的環境中生存。

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研究人員研究了在普吉特灣發現的兩種具有生態和商業價值的牡蠣:奧林匹亞牡蠣和太平洋牡蠣。雖然牡蠣幼蟲對酸化的海洋很敏感,但成年牡蠣通常出現在潮間帶和河口地區,在那裡它們必須忍受不斷波動的水環境。

成年牡蠣對極端環境的這種耐性,讓研究人員希望牡蠣能夠抵禦日益酸性的海洋。如果他們對壓力的抵抗力可以傳給後代,這可能會促進未來種群的耐受力增強。

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在研究過程中,研究人員讓奧林匹亞牡蠣在冬季暴露在高溫和酸化的環境中,模擬了氣候變化下可能發生的情況。較高的水溫導致牡蠣提早產卵。然而,當與酸化條件結合時,研究人員發現,這些影響被抵消了。研究人員隨後在普吉特灣的四個河口飼養並移植了暴露在外的牡蠣後代。他們觀察到父母在實驗室中暴露在酸化條件下的後代,在四個海灣中的兩個有較高的存活率。

一位名叫斯賓塞(Spencer)的研究人員說:“我們發現,成年奧林匹亞牡蠣在冬季暴露時,對酸化和變暖的抵抗力相對較強。最有趣的是,我們發現有證據表明,成年牡蠣暴露在酸化條件下並適應了這種環境後,它們可以通過提高存活率而使後代受益。”

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這種攜帶效應表明,牡蠣父母的經歷直接影響到其後代的表現,當父母受到類似壓力源的預處理時,幼年牡蠣在某些環境中可能更具彈性。

在另一項研究中,成年太平洋牡蠣在實驗室中同樣暴露在酸化條件下,然後在這些牡蠣產卵之前,將它們放回環境水中。研究人員觀察到,暴露在這些實驗條件下的雌牡蠣產下的胚胎和幼體後代的存活率比類似的對照組要低。但它們存活下來的後代依然表現出很強的適應能力。

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“一代太平洋牡蠣所經歷的環境會影響到它們的後代們的表現,”研究人員認為,即使牡蠣在繁殖時沒有處於應激狀態,它們以前的應激經歷也會影響後代。”

這兩個截然不同的結果既令人鼓舞。一項研究顯示,幼年奧林匹亞牡蠣得益於親本暴露於酸化條件下,並經歷了生存優勢;另一項研究則顯示,隨著親本暴露,太平洋牡蠣的胚胎和幼蟲存活率降低。研究人員認為,這些不同的結果可能是物種特異性導致的,或者是因為實驗集中在牡蠣的不同生命階段。

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我們很難說牡蠣的這種能力,對它們來說是不是好事。但不可否定的是,如果海洋不發生酸化,對於所有的海洋生物來說,那才是最理想的生存環境。然而隨著人類活動造成的二氧化碳排放有增無減,海洋只會繼續酸化,希望更多的海洋生物都具備像牡蠣那樣的適應能力,並能把這種能力傳給它們的後代。


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