CO2驅動的海洋酸化對二種貝類早期發育的影響

《CO2驅動的海洋酸化對二種貝類早期發育的影響》是依託廈門大學，由柯才煥擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：CO2驅動的海洋酸化對二種貝類早期發育的影響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：柯才煥
• 依託單位：廈門大學

項目摘要

隨著人為釋放到大氣的CO2持續增加，由CO2驅動的海洋酸化將導致海水pH在本世紀內顯著下降，並很可能對海洋生物和海洋生態系統造成嚴重的負面影響。海洋底棲動物在其早期發育時期對環境變化最敏感，而且該階段關係到生物種群的變動，因此是研究海洋酸化的理想材料。本項目以雜色鮑和葡萄牙牡蠣為對象，探討海洋酸化對二種貝類早期發育的影響，主要研究海洋酸化對精子運動和受精動力學、胚胎髮育、幼蟲發育和幼蟲附著與變態的影響，海洋酸化與污染物的協同效應，OA影響下早期發育階段關鍵時期的蛋白質組學分析。期望在海洋酸化對幼蟲附著和變態的效應、海洋酸化與污染物的協同作用方面有新的突破。研究結果為全面評估OA對海洋貝類早期發育的影響以及種群動態和群落結構變化提供科學依據，也初步了解貝類早期發育對OA的適應性，並對水產養殖業有一定的指導意義。

結題摘要

比較研究了雜色鮑、皺紋盤鮑、福建牡蠣、波紋巴非蛤和沙篩貝等5種經濟貝類對海洋酸化的回響。在早期發育階段，兩種鮑對酸化的耐受性最低，福建牡蠣較低，而沙篩貝和巴菲蛤對酸化表現出了較強的適應性，其中又以巴非蛤對酸化的耐受性更強。幾種貝類對酸化回響的差異可能與它們對棲息環境的適應性有關。鮑是外海性底棲動物，棲息環境中水體理化因子尤其是pH變化相對較小，對酸化適應性較差。皺紋盤鮑是溫帶種，高緯度地區海水pH值相比低緯度要低，因此對酸化的耐受性要強於暖水種雜色鮑。福建牡蠣屬於潮間帶生物，潮間帶pH值頻繁波動的環境使其在長期進化過程中對酸化產生了較強的耐受性。沙篩貝通常棲息於鹽度較低並且有淡水輸入的內灣河口區，環境pH值通常低於外海，低pH值可能是沙篩貝更為適宜的生存環境。巴非蛤是埋棲於潮下帶底泥中的生物，底泥間隙水較低的pH值使其產生對酸化的耐受性。海洋酸化對巴菲蛤浮游幼體發育的促進作用在該領域的研究中尚屬首次發現。貝類幼體對海洋酸化的耐受性存在較大的種間差異，可以推測在未來逐漸酸化的海洋環境中，對酸化耐受性較強的貝類將成為優勢種。 海洋酸化和兩種金屬離子（銅、鋅）對福建牡蠣受精率的影響存在拮抗作用。酸化和銅離子對福建牡蠣和皺紋盤鮑的畸形率的影響存在協同作用。中等酸化水平下，酸化和鋅離子對福建牡蠣和皺紋盤鮑的畸形率的影響存在拮抗作用。酸化和金屬污染物對海洋生物的聯合作用具有一定的複雜性，除化學過程外，生物學過程也是需要考慮的方面。 酸化對兩種鮑成體長期酸化的實驗結果表明：在水溫較低的情況下，海洋酸化對兩種鮑的死亡率影響不大，隨海水溫度的升高，酸化條件下培養的鮑死亡率呈現明顯上升的趨勢。兩種鮑相比，皺紋盤鮑受到的影響更大。雜色鮑的代謝率、氨氮排泄率和殼長增長率在酸化條件下顯著降低，表明其生理活動在酸化條件下受到抑制。氧氮比的增加表明其更多的以碳水化合物作為底物進行代謝活動。酸化條件下培養的親本產生的子代對酸化的耐受性更差。以上現象表明雜色鮑是對酸化較為敏感的物種，並且子代不會產生酸化的耐受性。皺紋盤鮑的上述指標受酸化影響較小，但皺紋盤鮑作為原產溫帶的物種，缺乏對高溫的耐受性，當夏季水溫升高時，酸化和高溫的聯合作用會導致其死亡率大幅度升高。在這種較強選擇機制的作用下，最終存活的皺紋盤鮑可能都是環境適應性較強的個體，因此其子代也表現出對酸化較強的耐受性。 發表SCI論文8篇。