珊瑚幼體應對氣候變化的生理適應機制研究獲進展

近期，中國科學院南海海洋研究所黃暉研究團隊與香港科技大學教授錢培元合作，在珊瑚應對氣候變化的生理適應機制研究方面取得新進展。該系列研究以三亞鹿回頭鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)為模式生物，通過實驗室模擬體系研究了升溫和酸化對珊瑚幼體早期生長發育的影響。結果顯示，雖然酸化會抑制珊瑚幼體的鈣化，但珊瑚共生蟲黃藻光合生理對海水二氧化碳分壓的升高表現出正響應，蟲黃藻提高光合電子傳遞和能量轉化速率，這一生理適應和蟲黃藻碳酸酐酶活性的上調有關；再者，不論面對單獨的升溫、酸化或者二者共同作用時，珊瑚幼體總會表現出生理權衡(Trade-off)，即珊瑚幼體會抑制無性出芽以支持骨骼鈣化和組織的生長，進而利於珊瑚幼體在酸化條件下的存活。

此外，研究人員還分別關注了溫度和碳酸鹽體系的自然晝夜波動在珊瑚對升溫和酸化響應中的作用，結果發現海水溫度的晝夜波動可以緩解升溫對珊瑚光合生理的負面影響，但對幼體生長發育的影響較小。相較之下，二氧化碳分壓晝夜波動的酸化處理會提高幼體鈣化的能量消耗，進而抑制幼體出芽生殖速率。當考慮碳酸鹽體系的自然晝夜波動時，海水酸化對珊瑚幼體生長發育的負面影響可能比預期更加嚴重。

上述研究成果相繼發表在國際學術期刊《生理學前沿》、《珊瑚礁》、《生物地球科學》和《實驗海洋生物生態學雜誌》上。該系列研究得到NSFC-廣東聯合基金重點項目、中科院戰略先導專項等的共同資助。

珊瑚幼體生理權衡(Trade-off)示意圖

來源：中國科學院南海海洋研究所

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