人類燃燒化石燃料后所排放的二氧化碳約有三分之一被海洋吸收,導(dǎo)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???,在這樣的環(huán)境下,貽貝、牡蠣和某些藻類難以產(chǎn)生堅硬的碳酸鈣殼。在2016年的一項研究中,芝加哥微生物學(xué)中心共同主任Cathy Pfister博士表示,在西北太平洋地區(qū)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(fā)育異常,影響海洋生態(tài)的發(fā)展,為了更加了解海洋酸化對海洋物種的影響,芝加哥大學(xué)(University of Chicago)利用地中海貽貝(Mytilus galloprovincialis)作為觀察對象,探討酸化環(huán)境對其族群的影響。
2017年研究人員于法國采集了地中海貽貝,并以12只雌性個體和16只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(huán)境(pH值為8.1)的海水中發(fā)育;另一組是在pH值為7.4的海水中發(fā)育,此pH值實際上低于目前野外環(huán)境。目前海洋平均pH值約為8.0;在部分地區(qū)的pH值可能會達(dá)到7.7。而實驗中采用的pH值則是比未來100年預(yù)測的海水pH值平均下降幅度更低,但卻是本世紀(jì)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(yǎng),并定時測量殼的大小并分析存活幼蟲的遺傳組成,發(fā)現(xiàn)在低pH值環(huán)境中具有很強的選擇特征,顯示能在此環(huán)境成功適應(yīng)的貽貝中產(chǎn)生了獨特的遺傳變異。此外,在低pH環(huán)境中飼養(yǎng)的貽貝殼比在正常pH環(huán)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(yīng)更加惡劣的生存環(huán)境,這在氣候變遷持續(xù)推進(jìn)的情況下似乎是好消息。但作者指出,pH值只是影響環(huán)境的其中一個變因;雖然某些物種能夠因應(yīng)pH值急劇下降的環(huán)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(xù)存活。
地中海貽貝是提供食物來源的貽貝物種之一,根據(jù)此項研究結(jié)果可以看出保護(hù)水產(chǎn)的遺傳多樣性非常重要,因為基因庫中似乎已經(jīng)具有適應(yīng)近期海洋酸化的能力。