潮間帶腹足類對環境變化的代謝回響機制比較研究

《潮間帶腹足類對環境變化的代謝回響機制比較研究》是依託廈門大學，由董雲偉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：潮間帶腹足類對環境變化的代謝回響機制比較研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：董雲偉
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

作為生物圈最為脆弱的系統之一，潮間帶生態系統是研究氣候變化對生態系統影響的理想系統。化石證據表明，潮間帶腹足類在地質歷史時期存在選擇性物種滅絕現象，而生理適應機制的差異可能是導致這一選擇性效應的重要原因。為了解在全球變化背景下潮間帶生物群落動態和選擇性滅絕的內在機理，本項目擬以三種具有相似生態位但呼吸模式不同的潮間帶常見腹足類為研究對象，以氧限制熱耐受理論為理論基礎，結合與代謝相關的分子標記(腺苷酸活化蛋白激酶,AMPK和沉默信息調節因子2相關酶1,SIRT1)，通過測定三種腹足類對環境變化（食物組成和質量、溫度脅迫上升和乾露時間變化）的生理適應機理，比較種間差異，從生理學角度分析全球變化背景下潮間帶腹足類選擇性滅絕的內在機理。

結題摘要

作為生物圈最為脆弱的系統之一，潮間帶生態系統是研究氣候變化對生態系統影響的理想系統。化石證據表明，潮間帶腹足類在地質歷史時期存在選擇性物種滅絕現象，而生理適應機制的差異可能是導致這一選擇性效應的重要原因。為了解在全球變化背景下潮間帶生物群落動態和選擇性滅絕的內在機理，項目組以三種具有相似生態位但呼吸模式不同的潮間帶常見腹足類為研究對象，對潮間帶腹足類的生理適應機制和系統地理格局進行了深入地研究，取得了一系列創新性的成果。在生理生態學方面，以能量代謝為主線，整合心率、蛋白損傷和基因表達等數據，較為系統地分析了潮間帶腹足類對環境因子的耐受閾值及其生理和分子調節，闡明了潮間帶生物對環境因子的生理適應機制。利用這一生理機制模型，項目組研究了多重環境脅迫對野外種群的影響。結果表明，多因子耦合作用會顯著增加生理脅迫強度，在高溫和降水共同影響下，潮間帶生物在夏季面臨著多重環境壓力，氣候變化所帶來的溫度升高和降水量變化會加劇潮間帶生物所面臨威脅。項目組進一步分析了潮間帶生物對氣候變化的敏感性及其緯度特徵。結果表明，在東亞地區，溫帶、亞熱帶和熱帶潮間帶腹足類種群間在溫度安全邊界和能量代謝調節機制上存在差異，亞熱帶種群溫度安全邊界更窄，更容易受到氣候變化的影響。在系統地理學方面，查明了嫁（蟲戚）、日本菊花螺和背尖貝屬帽貝在中國及東南亞沿岸的系統地理格局。研究發現潮間帶生物形成了東北亞和東南亞分支，在我國沿岸，潮間帶生物形成了以長江口為界的地理隔離，長江沖淡水、底質類型、海流和氣候等因素對於隔離的形成起到重要作用。本項目通過研究潮間帶生物對環境變化的生理適應機理，分析氣候變化和人類活動對潮間帶生物多樣性及生物地理格局的影響，為闡明潮間帶生態系統對氣候變化和人類活動的回響提供理論基礎。在項目支持下，目前已發表SCI收錄論文14篇；獲得國家發明專利2項；培養博士後1名，博士研究生6名，碩士研究生5名；邀請外國專家進行學術交流6人次；在廈門大學組織國際學術研討會2次；參加國內外會議24次。