《浮遊動物對產毒微囊藻抗性的快速進化》是依託華東師範大學，由姜曉東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：浮遊動物對產毒微囊藻抗性的快速進化
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姜曉東
- 依託單位：華東師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
快速進化正逐步改變生態過程與進化過程不重疊的傳統觀點，微囊藻水華的頻繁暴發很可能為該研究提供了一個嶄新的機遇。微囊藻能夠產生毒素，作為捕食者的浮遊動物將面臨失去食物和生命的雙重壓力，這也挑戰了經典的生命晚餐假說。因此，本項目提出關鍵科學問題：浮遊動物能否快速進化出對產毒微囊藻的抗性？.本項目將利用地理馬賽克理論比較微囊藻水華區與非水華區浮遊動物對產毒微囊藻的抗性差異；利用人工定向選擇理論追蹤浮遊動物抗性的進化軌跡；利用浮遊動物休眠卵庫理論重建浮遊動物在微囊藻水華暴發前的歷史種群，並比較其與現代種群的抗性差異。.本項目的預期目標是從地理變異、人工選擇、沉積記錄三個方面系統驗證浮遊動物對產毒微囊藻抗性快速進化的科學假說，探索快速進化現象在浮游生態系統中的存在和效應，為闡明浮遊動物對水體富營養化的適應機制提供新思路和理論支撐。
結題摘要
快速進化能夠影響種群可持續性，加速物種分化速度，改變物種滅絕軌跡，重組生物群落結構，調節生態系統功能。雖然快速進化研究在學術界已經初現端倪，但水生環境中的相關研究非常稀少，研究體系的局限性阻礙了我們對快速進化現象的全面認識。本項目以我國微囊藻水華的頻繁暴發為切入點，提出了關鍵科學問題：浮遊動物能否快速進化出對產毒微囊藻的抗性？本項目綜合運用了地理馬賽克理論、人工定向選擇理論、浮遊動物休眠卵庫理論，從地理變異、人工選擇、沉積記錄三個方面系統驗證了浮遊動物對產毒微囊藻快速進化的科學假說。本項目還新增加了浮遊動物對產毒微囊藻的誘導防禦和母體效應、產毒微囊藻對浮遊動物競爭格局的逆轉效應兩方面研究。主要研究結果有：發現浮遊動物對微囊藻的誘導防禦，並定量其收益和代價；發現浮遊動物對微囊藻誘導防禦具有母體效應；發現浮遊動物單個種群內部存在對微囊藻抗性在的巨大變異；發現浮遊動物通過降低生長可塑性增強對微囊藻的抗性；發現微囊藻毒性和捕食作用共同導制浮遊動物群落小型化；發現浮遊動物母體狀態影響後代對微囊藻的抗性；闡明浮遊動物溫度反應模式及其影響因素；發現微囊藻逆轉浮遊動物種間競爭結果；發現微囊藻水華、水體缺鈣和增溫對浮遊動物適合度的複合作用；發現浮遊動物對微囊藻的局域適應；發現低鈣和微囊藻反轉浮遊動物種間競爭；發現浮遊動物對產毒微囊藻抗性的快速實驗進化；解讀浮遊動物對產毒微囊藻快速回響的沉積記錄。研究結果豐富了對生態過程與進化過程相互作用的探索和認知，揭示了快速進化現象在浮游生態系統中的存在和效應，為闡明了浮遊動物對水體富營養化的適應機制提供了新思路和理論支撐。項目負責人以獨立通訊作者發表SCI源刊論文13篇，其中一區期刊1篇、二區期刊6篇。在本項目的支持下，已畢業6名研究生（3名獲得研究生國家獎學金）；項目負責人榮獲首屆“優秀青年動物生理生態學工作者”稱號。
