研究揭示海洋生物具表观遗传自我修复能力 应对海洋酸化危机
随着全球碳排放增加,海洋酸化的速度亦不断加快,冲击生态系统,长远将会导致海洋生态系统失衡。不过,香港教育大学(教大)参与的一项国际研究却发现,一种在海洋生态系统扮演极重要角色的浮游生物具有自我修复能力,以应对海洋酸化,是海洋生态学的一项重大突破。有关研究最近于国际权威学术期刊《自然气候变化》发表。
为探索海洋酸化对生物多样性及食物链的长远影响,教大联同韩国、内地以及美国共七名学者,展开一项为期两年的研究,集中探讨海洋酸化对浮游生物繁殖能力的影响。其中,教大科学与环境学系顾问(环境科学)胡绍燊教授负责研究浮游生物基因表达的改变,对它们在现实环境中有何影响。
「桡足类动物」(Copepods)是海洋最丰富的浮游生物之一,并于食物链中扮演关键角色。团队选定「桡足类动物」为研究对象,把它们放置在不同酸硷值的海水中生长及繁殖,模拟逐渐变酸的海洋(分别为pH值8.0、7.7及7.3)。研究发现,海洋酸化的确会令第一代和第二代(F0及F1)「桡足类动物」的繁殖数目减少,并令雌性比例下降,但情况持续至第三代(F2)便有所改善,显示「桡足类动物」具有自我修复机制,以应对海洋环境变酸。
胡教授解释,有此情况出现,主要是由于与生殖能力相关的基因区域发生了表观遗传变化(即DNA甲基化),使之能因应环境变化而进行调适。是次研究意味其他物种亦可能透过同样机制,适应不同的环境变化,为今后的科研提供了一个全新方向。
胡教授说,现有大多数研究都聚焦海洋酸化和污染对生物的即时影响,忽略了长远的跨代效应。他表示:「今次研究表明,部分海洋生物能以表观遗传的机制『自救』,令它们应对环境变化。不过,人类绝不能掉以轻心,因为海水酸化是不可逆转的趋势,亦会危害珊瑚、海胆、贝类等海洋生物,长远对海洋生态会造成无可挽救的破坏。」他呼吁,各国政府继续致力减少碳排放,保护环境。
相关研究报告内容,请参阅《自然气候变化》期刊网站:https://www.nature.com/articles/s41558-022-01477-4
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