研究揭示甲殼動物如何在快速變化的海洋環境中適應與擴散

中國科學院動物研究所和首都師范大學聯合團隊聚焦海洋生物在氣候變化背景下的擴散與適應機制，以廣泛分布于中國南海和東南亞群島的甲殼動物鉤蝦為研究對象，系統揭示了漂流擴散、滲透調節可塑性和木質纖維素消化協同作用，幫助物種應對快速變化的海洋環境。相關論文近日發表于《自然-通訊》。

甲殼動物在氣候變化背景下的擴散與適應機制  論文作者供圖

漂流擴散被認為是海洋物種在氣候變化驅動下追蹤適生生態位的重要方式。然而，物種如何在跨越漫長距離的漂流過程中，適應海洋環境波動以及應對未來氣候變化，仍然缺乏深入了解。

研究團隊通過構建洋流擴散模型，發現季節性洋流的變化會驅動不同島嶼區域種群之間產生非對稱基因流，進而影響區域生物多樣性格局。而隨著海洋氣候的快速變化，北向漂流擴散的種群必須應對更頻繁、更劇烈的鹽度波動。

基因組分析揭示，這些甲殼動物在滲透壓調控相關基因位點上受到了選擇作用，同時在與木質纖維降解相關的糖苷水解酶基因家族中發生了關鍵的基因重復事件。這些遺傳變化為其在長時間漂流過程中獲取能量、維持生理平衡提供了重要基礎。進一步通過鹽度脅迫實驗發現，漂流過程中存活所必需的滲透壓調控基因具有顯著的表達可塑性，能夠在不同鹽度條件下快速響應。這表明，基因調控層面的靈活性同樣是物種成功完成遠距離漂流擴散的重要機制。

該研究以潮間帶甲殼動物為模型，系統整合了海洋擴散和氣候模擬、鹽度實驗與基因組數據，不僅深化了對漂流擴散機制的理解，也為預測生物在全球氣候變化背景下的分布格局變化提供了新思路。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-69173-x