近日，國際學術期刊Cell子刊《iScience》在線刊發(fā)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(fā)現(xiàn)了氣候變暖致使鰻草地理分布南界北移的現(xiàn)象，揭示了全球氣候變化對海草床生態(tài)系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)我國鰻草地理分布南界已發(fā)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(qū)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(jiān)測海草生長狀況及水溫等環(huán)境參數(shù)，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(fā)現(xiàn)，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(fā)抗氧化酶系統(tǒng)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(fā)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(fā)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(fā)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
