遺傳多樣性對於適應氣候變化至關重要
2020/01/21 @國際
摘要
美國芝加哥大學為探究海洋酸化的現況與未來趨勢，選擇地中海貽貝做為觀察對象，並分成兩組實驗環境—pH8.1與pH7.4的海水中發育，發現兩種環境條件貽貝的存活率相同，顯示貽貝具有適應近期海洋酸化之能力。
示意圖
人類燃燒化石燃料後所排放的二氧化碳約有三分之一被海洋吸收，導致海水的pH值下降，也就是海洋酸化。目前的海洋的酸化速度非常快，在這樣的環境下，貽貝、牡蠣和某些藻類難以產生堅硬的碳酸鈣殼。在2016年的一項研究中，芝加哥微生物學中心共同主任Cathy Pfister博士表示，在西北太平洋地區收集的貽貝殼平均比1970年代薄32％。另外，海洋酸化也可能使得雙殼動物的幼蟲發育異常，影響海洋生態的發展，為了更加了解海洋酸化對海洋物種的影響，芝加哥大學(University of Chicago)利用地中海貽貝（Mytilus galloprovincialis）作為觀察對象，探討酸化環境對其族群的影響。【延伸閱讀】海洋暖化危機—食物網弱化
2017年研究人員於法國採集了地中海貽貝，並以12隻雌性個體和16隻雄性個體雜交以作為起始種群，以確保遺傳多樣性(總共192種遺傳組合)。他們將幼蟲分為兩組，一組是在正常環境(pH值為8.1)的海水中發育；另一組是在pH值為7.4的海水中發育，此pH值實際上低於目前野外環境。目前全球海洋平均pH值約為8.0；在部分地區的pH值可能會達到7.7。而實驗中採用的 pH值則是比未來100年預測的全球海水pH值平均下降幅度更低，但卻是本世紀末前沿海棲地的海洋物種可能會遇到的情況。
研究人員將貽貝幼蟲放在桶中飼養，並定時測量殼的大小並分析存活幼蟲的遺傳組成，發現在低pH值環境中具有很強的選擇特徵，顯示能在此環境成功適應的貽貝中產生了獨特的遺傳變異。此外，在低pH環境中飼養的貽貝殼比在正常pH環境中生長的殼小，但是在兩種條件下生長的貽貝總存活率相同，表示貽貝具有能力適應更加惡劣的生存環境，這在氣候變遷持續推進的情況下似乎是好消息。但作者指出，pH值只是影響環境的其中一個變因；雖然某些物種能夠因應pH值急劇下降的環境，但若伴隨鹽度或溫度的大幅改變，這些物種就不一定能持續存活。
地中海貽貝是提供全球食物來源的貽貝物種之一，根據此項研究結果可以看出保護水產的遺傳多樣性非常重要，因為基因庫中似乎已經具有適應近期海洋酸化的能力。相關研究發表於<bioRxiv>。
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