近日，中國科學(xué)院海洋研究所以Warming northward shifting southern limits of the iconic temperate seagrass (Zostera marina)為題在iScience上在線發(fā)表研究成果。該研究首次發(fā)現(xiàn)了氣候變暖致使鰻草地理分布南界北移的現(xiàn)象，揭示了全球氣候變化對海草床生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。
全球變暖將使許多物種的地理分布向極地移動(dòng)。該研究以溫帶海域廣布海草種——鰻草（Zostera marina L.）為研究對象，對我國鰻草地理分布南界海域（山東青島-江蘇連云港）進(jìn)行了全面調(diào)查，對比歷史文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)我國鰻草地理分布南界已發(fā)生北移，并由日照石臼所北移至青島漁鳴嘴。為確定鰻草地理分布北移是否由區(qū)域變暖所致，2016年至2021年期間，科研人員從青島灣獲取鰻草植株和種子，在日照石臼所海域共開展了16次鰻草植株移植和種子種植實(shí)驗(yàn)，監(jiān)測海草生長狀況及水溫等環(huán)境參數(shù)，并進(jìn)行海草生化分析和轉(zhuǎn)錄組分析。
研究發(fā)現(xiàn)，在2016年至2021年的16次修復(fù)實(shí)驗(yàn)中，鰻草種苗和植株均無法度過移植后的第1個(gè)夏季或第2個(gè)夏季，這表明夏季高水溫是鰻草移植修復(fù)失敗的主要原因。在熱應(yīng)激下，抗氧化酶活性升高，隨著水溫升高加劇或脅迫時(shí)間延長最終引發(fā)抗氧化酶系統(tǒng)崩潰，從而導(dǎo)致抗氧化酶活性降低、鰻草遭受損傷，最終死亡。轉(zhuǎn)錄組結(jié)果顯示，熱應(yīng)激條件下HSP70蛋白家族及其分子伴侶腔結(jié)合蛋白（BiP）的基因表達(dá)量發(fā)生顯著上調(diào)。上述研究結(jié)果表明，在全球氣候變化背景下我國鰻草棲息地已發(fā)生北移。
相關(guān)研究工作得到國家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目等的資助。
氣候變暖使溫帶海域鰻草地理分布南界北移
日照石臼所和青島灣鰻草差異基因表達(dá)譜的火山圖、上調(diào)差異基因KEGG富集分析
來源：中國科學(xué)院海洋研究所
