環境科學重大突破　海洋缺氧影響魚類跨代繁殖能力

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香港教育大學（教大）聯同香港城市大學、香港浸會大學、香港中文大學及香港大學的專家團隊首次發現海洋缺氧會影響海洋生物的跨代繁殖能力，這是環境科學上的突破性發現。

這項跨大學及跨學科的重大研究在 2012 至2016 年期間進行，研究人員長時間追蹤環境缺氧對鯖魚 （medaka）後代繁殖能力的影響。有關研究結果近月在學術權威刊物 《自然通訊》發表。

研究團隊把成年鯖魚放入缺氧的海水內生活，並研究其生殖能力、表觀遺傳、蛋白質和基因表達。第二代的鯖魚被分為兩組：一組繼續在缺氧的環境下生活；另一組則放回正常含氧量的海水以對比其第二、三代在「缺氧」及「正常」環境下生活的表觀遺傳、蛋白和基因的表達、精子活躍度、精子質量、受精率等數據。

結果發現，第一代在缺氧環境中生活的雄性鯖魚，其第二、三代雖然在正常環境中長大，但連續三代均出現雄性荷爾蒙大幅減少、精子質量、精力活躍程度及受精能力大幅降低，證明缺氧可影響跨代繁殖能力。這項發現對環境科學及全球海洋環境管理有重大和深遠的影響，對香港和鄰近地區更具有特別意義，因為吐露港、后海灣、維多利亞港及香港以南一帶的水域海洋缺氧的現象十分普遍。

研究團隊指出，今次發現證實缺氧會影響魚類的跨代繁殖能力；而即使其後代的生活環境恢復正常，牠們的繁殖能力也不能回復原有的水平。換言之，現代的海水缺氧環境，長遠會影響全球漁獲持續減少，從而對地球的海洋生態平衡構成深遠影響。

負責帶領這次研究的教大生物科學研究講座教授胡紹燊教授表示：「近年氣候變化令海洋温度上升，加上流入大海的污水含有豐富營養物，令浮游植物過度繁殖，引致海洋大面積缺氧。」現時全球有超過400個地區的海水長期缺氧，被聯合國列為「死亡區域」（Dead Zone）。胡教授的研究團隊早年已首先發現缺氧會影響海洋生物的內分泌系統和繁殖能力。今次研究更首次揭示了缺氧能影響跨代繁殖，問題比現時想像中更加嚴重和深遠。

他同時指出，由於魚類和人類的表觀遺傳和性荷爾蒙的調控機制大致相同，由此推論，缺氧同樣可以對男性的跨代生殖能力也帶來影響。有研究指出，在高原生活的居民，其性荷爾蒙的水平，遠低於在低地生活的居民。患睡眠窒息症的男性，因為缺氧，所以其雄性荷爾蒙水平較常人低。這證實了缺氧會影響人類性荷爾蒙分泌，也有可能通過表觀遺傳而影響其後代的生殖能力。

胡教授表示，研究結果顯示，環境對生物的影響可以禍延幾代。他說：「改善環境雖然很多人往往計算成本效益，但我們一定要考慮到污染環境有極大機會影響後代的繁殖能力，如果不及早改善環境，可能對整個人類及生物族群有深遠、甚至是不可逆轉的影響。」