紅潮滾滾：有害藻類在高、低二氧化碳環境中都大量繁殖

佛羅里達州立大學海洋學家的一項研究表明，導致佛羅里達有毒赤潮的藻類對海洋化學變化的適應能力可能比科學家們此前意識到的要強。一項新的研究表明，威脅佛羅里達沿海環境和旅遊經濟的導致紅潮的物種能夠在不同濃度的範圍內有效利用二氧化碳(CO2)。

藻類,叫做Karenia短,同樣能夠茁壯成長在低CO2環境中——就像在赤潮水華,在海洋中碳可以成為稀缺和高二氧化碳環境中濃度時,我們期望在未來的海洋大氣和海洋二氧化碳預計約兩倍。

教授斯文?克蘭茲說:「二氧化碳濃度已經較工業化前大幅上升，我們預計未來還會有更多變化。」「過去的研究表明，我們可能會看到這些單細胞生物的反應發生變化，所以我們聯繫了佛羅里達州魚類和野生動物委員會(Florida Fish and Wildlife Commission)，為我們提供一個本地物種，並開始調查。」這項研究是首批評估佛羅里達州特有的短尾金線蝽對二氧化碳濃度變化的反應的研究之一。

儘管我們看到佛羅里達紅潮泛濫的現象越來越多，但對佛羅里達特有菌株的生態生理學研究還不是很多，通過我們的工作，我們發現K. brevis能夠有效地利用可用的無機碳進行生長。即使在看起來二氧化碳含量有限的水華環境中，物種也能夠適應並繼續生長。

為了更好地理解K. brevis對海洋化學變化的反應，研究人員深入研究了該物種吸收和處理無機碳的潛在機制。他們發現，K. brevis能夠有效地利用兩種不同的無機碳來源——二氧化碳和碳酸氫鹽。研究表明，當CO2濃度較高時，短k細胞更依賴於CO2的吸收而不是碳酸氫鹽的吸收，後者需要更高的能量投資才能吸收。相反，當二氧化碳濃度較低時，細胞能夠將其內部資源轉移到對碳酸氫鹽的吸收，同時保持其生長和代謝功能。「在不同的二氧化碳濃度下，細胞實際上改變了它們吸收無機碳的方式，」Kranz說。「這個物種能夠改變對可用碳的吸收策略，不管它是二氧化碳還是碳酸氫鹽。」

這種資源管理的適應傾向可能會使K. brevis更加危險，因為地球上的海洋繼續充滿著二氧化碳。在他們的實驗中，研究人員發現，隨著二氧化碳的增加，K. brevis似乎將原本用於吸收碳的部分能量轉向了brevetoxin的生產。brevetoxin是一種危險的神經毒素，可在牡蠣和其他受歡迎的海產品中積累到有毒的水平。

研究人員發現的這一趨勢在統計學上並不顯著，因此尚不清楚K. brevis的brevetoxin產量是否以及如何隨著CO2濃度的增加而發生變化。然而，研究人員表示，這一初步發現，以及這項研究的更廣泛發現，說明了K.布雷維斯在海洋化學繼續發生變化時可能做出的反應。「如果周圍有更多的碳，它可能會改變短角金雀花的細胞生化途徑，」Bercel說。「我們只研究了預計的二氧化碳濃度的下限，我們發現，隨著二氧化碳濃度的增加，brevetoxin的含量略有上升，儘管在統計上沒有顯著的上升。」

研究人員推測，較高的二氧化碳濃度可能會加劇短角鯊對沿海生態系統的影響，但他們表示，需要對該物種及其生態系統進行更多研究，才能確定這些影響的性質和程度。

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