摘要:随着大气中二氧化碳浓度的不断升高,海洋的pH值正在持续下降,这一现象被称为海洋酸化(OA)。海洋酸化对海洋生态系统构成了严重威胁,特别是对那些拥有矿化结构(如贝壳和外骨骼)的海洋生物。但是,除了对钙化作用的影响外,海洋酸化对生物体内稳态过程,如渗透调节的影响,
本文来源:“海洋与湿地”(OceanWetlands)
随着大气中二氧化碳浓度的不断升高,海洋的pH值正在持续下降,这一现象被称为海洋酸化(OA)。海洋酸化对海洋生态系统构成了严重威胁,特别是对那些拥有矿化结构(如贝壳和外骨骼)的海洋生物。但是,除了对钙化作用的影响外,海洋酸化对生物体内稳态过程,如渗透调节的影响,仍然是科学界亟待深入研究的领域。
渗透调节是海洋生物维持体内水盐平衡的关键过程,对它们的生存和生理功能至关重要。海洋酸化可能改变离子交换机制,进而影响生物体内离子的调节。“海洋与湿地”(OceanWetlands)小编注意到,为了探究海洋酸化对渗透调节的影响,2025年3月14日发表在《海洋环境研究》上的一项最新的研究针对黄蚬(Amarilladesma mactroides)进行了实验。研究人员将黄蚬暴露于中等程度的海洋酸化(pH 7.6)环境中,并结合高盐度胁迫(35‰),持续96小时,以评估其钙化和渗透平衡的生物标志物。
图源:Medeiros, I. P. M., Lopes, F. C., & Souza, M. M. (2025).研究结果显示,pH值并未显著影响黄蚬的血淋巴渗透压或细胞外钙离子浓度。但是,海洋酸化显著降低了黄蚬外套膜中的钙离子-ATP酶活性,这表明其维持矿化结构的能力受到了损害。外套膜中碳酸酐酶活性的增加,则暗示着黄蚬试图通过中和二氧化碳积累和稳定内部pH值,来维持组织内的酸碱平衡。
在黄蚬的鳃部,研究人员观察到,在高盐度和低pH值的共同作用下,碳酸酐酶和钠钾-ATP酶的活性均有所增加。但是,暴露于较低碱性的环境中,会抑制碳酸酐酶和钠钾-ATP酶的活性,这可能会影响重要无机渗透调节剂的调节。
这项研究揭示了海洋酸化对黄蚬钙化和渗透调节的复杂影响。一方面,海洋酸化直接损害了黄蚬维持其贝壳的能力;另一方面,黄蚬通过增加碳酸酐酶的活性,试图维持其内部的酸碱平衡。此外,高盐度和低pH值的共同作用,也对黄蚬的鳃部功能产生了显著影响。
贝类个体较小,不易引起公众关注;其栖息地常与人类活动区域重叠,受到污染和破坏的风险较高;此外,贝类资源的过度开发和非法捕捞也加剧了这一问题。这些因素共同导致许多贝类物种的种群数量急剧下降,甚至濒临灭绝。上图是各种各样的贝类的标本。©Linda Wong | 绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)(CC BY-SA 4.0)
这些发现对于理解海洋酸化对贝类生物的影响具有重要意义。研究人员指出,随着海洋酸化的持续加剧,迫切需要进一步研究其对不同海洋生物的影响,以便采取有效的措施来保护这些脆弱的生态系统。
感兴趣的“海洋与湿地”(OceanWetlands)读者可以参看全文:
Medeiros I P M, Lopes F C, Souza M M. Between shells and seas: Effects of ocean acidification on calcification and osmoregulation in yellow clam (Amarilladesma mactroides)[J]. Marine Environmental Research, 2025: 107083.
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来源:科学你呢