研究人員在調(diào)查南大洋翼足目動物的生命周期時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同物種對海洋變化的敏感程度不同。大約四分之一的二氧化碳（CO2）排放被世界上的海洋吸收。當(dāng)這種吸收發(fā)生時(shí)，二氧化碳與海水相互作用，導(dǎo)致海洋的pH值下降，這一過程被稱為海洋酸化。這導(dǎo)致了碳離子濃度的下降。一些海洋生物，如翼足目，依靠碳離子來創(chuàng)造和維持它們的外殼。
翼足類動物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，然而，對翼足類的某些特征，如它們的生命周期和種群動態(tài)的了解仍然有限。這可以歸因于一些因素，如它們的小尺寸--一些種類的海蝶螺的尺寸還不到一毫米--以及它們在人工飼養(yǎng)下長時(shí)間的低存活率。最近，一組海洋科學(xué)家對蘇格蘭海東北部的有殼海蝶螺的生命周期、豐度和季節(jié)性波動進(jìn)行了研究。這個(gè)地區(qū)正經(jīng)歷著南大洋中最快速的氣候變化。
"南極海洋翼足目動物種群的減少可能會對食物網(wǎng)和碳循環(huán)產(chǎn)生連帶影響，"英國南極調(diào)查局的研究員、發(fā)表在《海洋科學(xué)前沿》的研究報(bào)告的通訊作者克拉拉-曼諾博士說。"關(guān)于這種關(guān)鍵生物的生命周期的知識可能會改善對海洋酸化對南極洲生態(tài)系統(tǒng)的影響的預(yù)測"。
種群穩(wěn)定性對物種生存至關(guān)重要
在他們的工作中，科學(xué)家們在一個(gè)沉積物捕集器中收集了海蝶螺，這是一個(gè)停泊在400米深處的采樣裝置。英國南極調(diào)查局的研究員、該研究的共同作者Vicky Peck博士補(bǔ)充說："在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中不可能觀察到海蝶螺的整個(gè)生命周期，所以我們必須把關(guān)于它們的產(chǎn)卵、生長速度和種群結(jié)構(gòu)的信息拼湊起來。利用沉積物捕獲器樣本，我們成功地重建了它們一年的生命周期。"
對于收集到的兩個(gè)主要物種--Limacina rangii和Limacina retroversa--科學(xué)家們觀察到了截然不同的生命周期，導(dǎo)致了對海洋變化的不同脆弱性。L. rangii，一個(gè)極地物種，在冬季的幾個(gè)月里可以發(fā)現(xiàn)成年和幼年。L. retroversa，一個(gè)亞極地物種，似乎只在冬季以成體出現(xiàn)。
在最冷的季節(jié)，海水比一年中的其他時(shí)間更酸，因?yàn)檩^低的溫度增加了海洋中二氧化碳的溶解。研究人員寫道，那時(shí)存在的海蝶螺的生命階段更容易暴露在海洋酸化水平的增加下。
L. rangii的成蟲和幼蟲在冬季共存的事實(shí)可能給它們帶來生存優(yōu)勢。如果有一個(gè)群落是脆弱的，那么整個(gè)種群的穩(wěn)定性就不會受到威脅。然而，對于L. retroversa，如果一個(gè)隊(duì)列被移除，整個(gè)種群可能是脆弱的。
長期暴露是一個(gè)生存挑戰(zhàn)
研究人員指出，盡管物種受到的影響不同，但如果長時(shí)間暴露在不利的條件下，兩者都不可能不受到傷害。
隨著海洋酸化事件的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的增加，它們開始與春季的產(chǎn)卵活動相重疊。科學(xué)家們警告說，這可能會使最脆弱的生命階段，即幼蟲，特別處于危險(xiǎn)之中，并可能危及未來的種群。
為了了解這種情況在斯科特海可能發(fā)生的情況，研究小組將繼續(xù)研究居住在那里的海蝶螺。"該研究的主要作者、英國南極調(diào)查局的Jessie Gardner博士說："下一步將關(guān)注多年的沉積物捕獲樣本，以確定與環(huán)境變化有關(guān)的生命周期的潛在年際變化。"
