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钙质微藻的快速进化

2019-04-28 10:04:11 • 来源：

在模拟未来环境条件时，研究人员面临一个问题：实验室实验易于控制和繁殖，但不足以模拟自然生态系统的复杂性。相反，在实际条件下进行的实验要复杂得多且难以控制。GEOMAR Helmholtz海洋研究中心科尔的科学家将这两种方法结合起来，研究了主要浮游生物物种对增加海洋酸化的反应。结果现已发表在国际期刊“自然生态学和进化论”上。

钙质微藻的快速进化

大气中二氧化碳(CO2)的浓度不断增加。结果，越来越多的二氧化碳溶解在海洋中，在那里它与碳酸反应并使海水酸化。随着海洋酸化的稳步发展，科学家们的目标是评估这一过程对海洋生态系统的影响。

来自GEOMAR亥姆霍兹海洋研究中心的一组研究人员首次在实验室和野外实验的组合中研究了钙化藻类Emiliania huxleyi对海洋酸化的适应性。“实验中的一些藻类谱系显示出它们的生态适应性发生了极快的变化。我们没想到会发生这种情况，”主要作者，GEOMAR的Lennart Bach博士说。该研究最近发表在国际期刊“自然生态学与进化”上。

目前的实验是在基尔的GEOMAR与Emiliania huxleyi进行多年的实验室测试之前。新研究的共同作者Kai Lohbeck博士一直将藻类保持在二氧化碳浓度增加的情况下。三年后，很明显Emiliania huxleyi的酸化效果比实验开始时更好。“对我们来说，这是藻类适应性的明确指示。但实验是在实验室条件下进行的。因此，问题仍然是孤立的实验室实验中的进化适应是否会在自然条件下带来优势，” Lohbeck。

调查这个问题的机会出现在2013年春天.Ulf Riebesell教授的研究小组在协作项目BIOACID(海洋酸化的生物效应)的框架内对海洋酸化对自然的影响进行了基尔近海Mesocosms的实验。瑞典Gullmarsfjord的社区。从基尔的实验室，一些已经适应的藻类培养物以及相关的对照组被带到瑞典。在那里，它们被添加到浮游生物群落中，这些群落在田间试验中适应了高CO2水平。

“令我们惊讶的是，我们发现实验室中已经适应海洋酸化的藻类谱系在较低的pH值下没有比以前从未经历过酸化的对照组更好地应对，”巴赫博士说。同样令人惊讶的发现：尽管所有藻类谱系具有相同的祖先，但它们在仅仅三年后在天然浮游生物群落中竞争的能力就显着不同。虽然一些谱系迅速增殖，但其他谱系往往被排除在自然群落之外，无论它们之前是否适应海洋酸化。“这证明了Emiliania huxleyi迅速进化的能力，”巴赫恢复了研究结果。

Riebesell教授是BIOACID项目研究和协调员的合着者，他认为这表明我们对海洋酸化的长期影响知之甚少：“生物体适应新环境条件的能力再次令我们感到惊讶然而，它并没有改变这样一个事实：随着海洋酸化的进展，许多物种将无法维持其生态位。因此，生物多样性的丧失是不可避免的。

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