不同粒徑硅藻對海洋酸化的生理生態學回響

《不同粒徑硅藻對海洋酸化的生理生態學回響》是依託廈門大學，由吳亞平擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：不同粒徑硅藻對海洋酸化的生理生態學回響
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：吳亞平
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

人類活動引起的海洋酸化已受到科學界越來越多的關注。對海洋生物而言，即使是同一門類的生物，回響有時也有很大差異，如何全面分析、估測酸化對海洋生物的效應，已成為當前的研究熱點。浮游植物的粒徑分布具有時空差異，受環境因子的調控，適合的粒徑分布才能支撐海洋生態系統的正常運轉。有很多研究表明海水中CO2是初級生產力的一個限制性因子，而細胞粒徑越大，越容易受CO2的限制。因此，浮游植物對酸化的生理生態學回響在理論上應該與細胞粒徑有某些內在關聯，並影響到粒徑分布。同時，大多數前期有關CO2的研究工作沒有注意到碳酸鹽系統的調控與維持。為此，本項目擬從不同大小硅藻入手，選取代表性的種類，遵循最新的海洋酸化研究規範，從生理學的角度找出硅藻回響海洋酸化的共性與不同點，並建立與細胞粒徑的關係，結合中尺度圍隔實驗（Mesocosm），綜合分析硅藻在生理生態學上對海洋酸化的回響，及與粒徑分布變化的關係。

結題摘要

人類活動所引起的海洋酸化，已經受到了科學界的廣泛關注。本研究以不同粒徑的硅藻為研究對象，在模擬未來酸化環境下培養，發現不同粒徑硅藻回響酸化存在明顯差異，越大的硅藻，其生長速率受酸化的促進程度越高。通過進一步比較不同粒徑硅藻的光合電子傳遞速率，發現酸化並沒有顯著影響該指標，表明硅藻生長速率的加快，主要是細胞內能量重新分配的結果，如CCM下調節約的光能用於光合作用以及生長等。同時還分析了光合作用相關的蛋白、葉綠素、細胞總蛋白及總有機氮，這些參數隨著細胞的增大，其單位體積的含量均逐步降低。而大粒徑的硅藻，將更多的氮元素用於光合固碳核心蛋白：RUBISCO酶的合成上。該策略顯著提高了大粒徑硅藻的無機碳利用效率，從而將大細胞的固碳速率維持到與小細胞相當的水平。另外在本項目的資助下，還開展了不同粒徑硅藻回響紫外輻射的研究，並取得了一定的進展。