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      科技動態

      海洋所首次發現氣候變暖引起鰻草地理分布南界北移現象

      撰稿: 海洋研究所 發布時間:2022-09-06

        近日,國際學術期刊Cell子刊《iScience》在線刊發了中科院海洋所研究成果“Warming northward shifting southern limits of the iconic temperate seagrass (Zostera marina)”。該研究首次發現了氣候變暖致使鰻草地理分布南界北移的現象,揭示了全球氣候變化對海草床生態系統的潛在影響。 

        全球變暖將使許多物種的地理分布向極地移動。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)進行了全面的重新調查,對比歷史文獻資料發現我國鰻草地理分布南界已發生北移,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驗,監測海草生長狀況及水溫等環境參數,并進行海草生化分析和轉錄組分析。 

      氣候變暖使溫帶海域鰻草地理分布南界北移

        研究發現,在2016-2021年的16次修復實驗中,鰻草種苗和植株均無法度過移植后的第1個夏季或第2個夏季,這表明夏季高水溫是鰻草移植修復失敗的主要原因。在熱應激下,抗氧化酶活性升高,隨著水溫升高加劇或脅迫時間延長最終引發抗氧化酶系統崩潰,從而導致抗氧化酶活性降低、鰻草遭受損傷,最終死亡。轉錄組結果顯示,熱應激條件下HSP70蛋白家族及其分子伴侶腔結合蛋白(BiP)的基因表達量發生顯著上調。以上研究表明,在全球氣候變化背景下我國鰻草棲息地已發生北移。 

      日照石臼所和青島灣鰻草差異基因表達譜的火山圖、上調差異基因KEGG富集分析 

        海洋所徐少春博士和張玉博士為論文共同第一作者,周毅研究員為通訊作者。研究得到了國家科技基礎性工作專項、國家重點研發計劃、中國科學院前沿科學重點研究項目等資助。 

        文章鏈接: 

        Xu Shaochun, Zhang Yu, Zhou Yi, Xu Shuai, Yue Shidong, Liu Mingjie, Zhang Xiaomei. Warming northward shifting southern limits of the iconic temperate seagrass (Zostera marina). https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(22)01027-6 

       
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