根据《自然气候变化》杂志(Nature Climate Change)最新刊登的一项研究表明,海洋酸化会使海洋动物的消化能力受损。来自瑞典和德国的研究者发现,生活在酸性海水中的绿海胆幼虫出现了消化功能受损的情况。
二氧化碳的排放不仅会影响气候,也会影响到我们的海洋。排放到大气中的二氧化碳,有四分之一都会被海洋吸收。二氧化碳一旦被海水吸收,就会转化成碳酸,使海水的酸性增强。先前有研究表明,海洋物种和海洋生态系统在酸性环境中会受到损害。尽管损害的发生可以通过生理过程解释,但具体的作用机制仍不明确。来自哥德堡大学(GU)和基尔大学(CAU),同时也是德国海洋研究所(GEOMAR)-亥姆霍兹基尔海洋科学研究中心、艾尔弗雷德韦格纳研究所-亥姆霍兹极地和海洋研究中心(AWI)的科学家,对一种名为绿海胆的海洋生物进行了研究,该生物在海洋生态环境中有着重要的地位。他们发现海洋酸化会使绿海胆幼虫的消化速度下降。这一发现公布在国际杂志《自然气候变化》(Nature ClimateChange)中。
米克?司当普(MeikeStumpp)博士是这篇论文的第一作者,曾在德国海洋研究所和基尔大获得博士学位。在哥德堡大学攻读博士后期间,她研究了绿海胆幼虫的消化能力和消化酶。研究中应用了一种新式微电极PH测定技术,她本人也设计出一套新的化验方法。司当普表示当幼虫暴露在酸性海水中,消化需要更多的时间,且效率更低。她解释说:“测量结果显示,海胆幼虫的消化能力十分依赖PH值的高低。绿海胆胃里的消化酶在高PH值环境中分解能力最强,这与哺乳动物的情况正好相反,哺乳动物的胃是酸性的,而且消化酶在低PH环境中分解能力最强。”
在模拟的酸化海水中,保持胃部高PH值对海胆幼虫来说十分辛苦。玛丽安?胡(Marian Hu)教授是研究的并列第一作者,她指出:“维持胃部的PH值需要增加能量的消耗”。通过抗体染色技术,胡教授在幼虫胃部内表皮上发现了集中分布的PH调节细胞。这种细胞工作需要耗费很多能量。人工繁育实验和喂养试验显示,海胆幼虫为了弥补降低的消化能力,会吃得更多。
米克?司当普表示:“早期的研究主要集中在理解酸性条件下钙化等过程,而忽视了其他诸如消化和胃部PH调节等非常重要的过程。而我们现在的研究成果证明,它们值得受到更多的关注。”莱因哈德?沙伯诺夫斯基(ReinhardSaborowski)是来自艾尔弗雷德韦格纳研究所的科学家,他补充道:“所有的生命过程都由酶控制。在变化的世界中,酶是理解生物体反应和机能的关键,凭借酶的研究我们最终得以了解生态系统。”
山姆?杜邦(Sam Dupont)博士来自哥德堡大学,是该研究的第二作者。他指出:“海洋酸化会增加生物体的能量需求,如果不能增加食物摄入更多能量,它们的健康会受到损害,生长速度和繁殖力都会下降,甚至出现死亡……
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