海带的求救信号,气温升高如何破坏水下食物链
海洋热浪和不断上升的海水温度正在严重破坏海藻森林,而海藻森林是沿海生态系统的重要基础。但破坏不仅仅局限于海藻本身。最近一项新的研究,揭示了这些极端温度如何破坏海藻和生活在其上的微生物(称为微生物群)之间的微妙平衡,进而影响整个食物链。
该研究检查了两种主要的海带物种:Ecklonia radiata 和Sargassum linearifolium。研究发现,Ecklonia radiata的微生物群因持续变暖和海洋热浪而发生显著变化,导致与疾病相关的微生物数量增加。这种变化对食草动物的相互作用有直接影响,尤其是增加了热带海胆Tripneustes gratilla的消耗量。相比之下,Sargassum linearifolium表现出对温度变化的显著适应性,其微生物群保持稳定。
研究结果表明,气候变暖和海洋热浪( MHW)对海藻全生物(宿主及其微生物群)的影响是物种特异性的。虽然Ecklonia radiata 的微生物群发生了显著变化,导致食草动物的消费量增加,但Sargassum linearifolium却未受到影响 。
研究结果强调了海洋变暖和MHW通过影响海藻微生物群改变海洋生态系统营养相互作用的可能性。这可能导致群落结构和动态的变化,对海洋生态系统的健康和稳定产生影响
参考文献:Louise C. Castro, Adriana Vergés, Sandra C. Straub, Alexandra H. Campbell, Melinda A. Coleman, Thomas Wernberg, Peter Steinberg, Torsten Thomas, Symon Dworjanyn….Effect of marine heatwaves and warming on kelp microbiota influence trophic interactions. doi.org/10.1111/mec.17267
一、为什么Sargassum linearifolium不会像Ecklonia radiata那样受到温度升高的影响?
与Ecklonia radiata相比,Sargassum linearifolium具有更广泛的耐热性。这意味着Sargassum linearifolium可以在经历显著的生理压力之前承受更高的温度。具体而言,其光合作用能力在33°C左右的温度下仅降低50 % ,而Ecklonia radiata的微生物群和健康状况在较低的温度升高时表现出更明显的变化 。
这种恢复力可能是由多种因素造成的,包括它们应对热应激的细胞和生化机制的差异。Sargassum linearifolium可能具有更有效的热休克蛋白、抗氧化系统或其他保护机制,有助于在热应激下维持其细胞功能。
二、思考
特定的环境压力源(例如温度、酸度、营养物质的可用性)如何直接改变海带微生物组的组成和功能?这些转变背后的分子机制是什么?我们能否识别出赋予海带相关微生物对热应激的适应性或脆弱性的特定基因或途径?
海带微生物群的变化如何影响碳封存、养分循环和初级生产力等关键生态系统过程?微生物群变化对较高营养级(包括食草动物和捕食动物)有何间接影响?
多种压力源(如变暖、海洋酸化、污染)如何相互作用影响海带微生物群动态和生态系统功能?不同压力源之间是否存在协同作用或拮抗作用?
这些有趣的问题旨在激发你的思考,助你更深入地理解,希望能为你带来新的启示和帮助~~~
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