CO2驱动的海洋酸化对二种贝类早期发育的影响

随着人为释放到大气的CO2持续增加，由CO2驱动的海洋酸化将导致海水pH在本世纪内显著下降，并很可能对海洋生物和海洋生态系统造成严重的负面影响。海洋底栖动物在其早期发育时期对环境变化最敏感，而且该阶段关系到生物种群的变动，因此是研究海洋酸化的理想材料。本项目以杂色鲍和葡萄牙牡蛎为对象，探讨海洋酸化对二种贝类早期发育的影响，主要研究海洋酸化对精子运动和受精动力学、胚胎发育、幼虫发育和幼虫附着与变态的影响，海洋酸化与污染物的协同效应，OA影响下早期发育阶段关键时期的蛋白质组学分析。期望在海洋酸化对幼虫附着和变态的效应、海洋酸化与污染物的协同作用方面有新的突破。研究结果为全面评估OA对海洋贝类早期发育的影响以及种群动态和群落结构变化提供科学依据，也初步了解贝类早期发育对OA的适应性，并对水产养殖业有一定的指导意义。

比较研究了杂色鲍、皱纹盘鲍、福建牡蛎、波纹巴非蛤和沙筛贝等5种经济贝类对海洋酸化的响应。在早期发育阶段，两种鲍对酸化的耐受性最低，福建牡蛎较低，而沙筛贝和巴菲蛤对酸化表现出了较强的适应性，其中又以巴非蛤对酸化的耐受性更强。几种贝类对酸化响应的差异可能与它们对栖息环境的适应性有关。鲍是外海性底栖动物，栖息环境中水体理化因子尤其是pH变化相对较小，对酸化适应性较差。皱纹盘鲍是温带种，高纬度地区海水pH值相比低纬度要低，因此对酸化的耐受性要强于暖水种杂色鲍。福建牡蛎属于潮间带生物，潮间带pH值频繁波动的环境使其在长期进化过程中对酸化产生了较强的耐受性。沙筛贝通常栖息于盐度较低并且有淡水输入的内湾河口区，环境pH值通常低于外海，低pH值可能是沙筛贝更为适宜的生存环境。巴非蛤是埋栖于潮下带底泥中的生物，底泥间隙水较低的pH值使其产生对酸化的耐受性。海洋酸化对巴菲蛤浮游幼体发育的促进作用在该领域的研究中尚属首次发现。贝类幼体对海洋酸化的耐受性存在较大的种间差异，可以推测在未来逐渐酸化的海洋环境中，对酸化耐受性较强的贝类将成为优势种。.海洋酸化和两种金属离子（铜、锌）对福建牡蛎受精率的影响存在拮抗作用。酸化和铜离子对福建牡蛎和皱纹盘鲍的畸形率的影响存在协同作用。中等酸化水平下，酸化和锌离子对福建牡蛎和皱纹盘鲍的畸形率的影响存在拮抗作用。酸化和金属污染物对海洋生物的联合作用具有一定的复杂性，除化学过程外，生物学过程也是需要考虑的方面。.酸化对两种鲍成体长期酸化的实验结果表明：在水温较低的情况下，海洋酸化对两种鲍的死亡率影响不大，随海水温度的升高，酸化条件下培养的鲍死亡率呈现明显上升的趋势。两种鲍相比，皱纹盘鲍受到的影响更大。杂色鲍的代谢率、氨氮排泄率和壳长增长率在酸化条件下显著降低，表明其生理活动在酸化条件下受到抑制。氧氮比的增加表明其更多的以碳水化合物作为底物进行代谢活动。酸化条件下培养的亲本产生的子代对酸化的耐受性更差。以上现象表明杂色鲍是对酸化较为敏感的物种，并且子代不会产生酸化的耐受性。皱纹盘鲍的上述指标受酸化影响较小，但皱纹盘鲍作为原产温带的物种，缺乏对高温的耐受性，当夏季水温升高时，酸化和高温的联合作用会导致其死亡率大幅度升高。在这种较强选择机制的作用下，最终存活的皱纹盘鲍可能都是环境适应性较强的个体，因此其子代也表现出对酸化较强的耐受性。.发表SCI论文8篇。