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研究揭示海洋生物具表觀遺傳自我修復能力 應對海洋酸化危機

隨著全球碳排放增加,海洋酸化的速度亦不斷加快,衝擊生態系統,長遠將會導致海洋生態系統失衡。不過,香港教育大學(教大)參與的一項國際研究卻發現,一種在海洋生態系統扮演極重要角色的浮遊生物具有自我修復能力,以應對海洋酸化,是海洋生態學的一項重大突破。有關研究最近於國際權威學術期刊《自然氣候變化》發表。
 
為探索海洋酸化對生物多樣性及食物鏈的長遠影響,教大聯同韓國、內地以及美國共七名學者,展開一項為期兩年的研究,集中探討海洋酸化對浮遊生物繁殖能力的影響。其中,教大科學與環境學系顧問(環境科學)胡紹燊教授負責研究浮遊生物基因表達的改變,對它們在現實環境中有何影響。
 
「橈足類動物」(Copepods)是海洋最豐富的浮游生物之一,並於食物鏈中扮演關鍵角色。團隊選定「橈足類動物」為研究對象,把它們放置在不同酸鹼值的海水中生長及繁殖,模擬逐漸變酸的海洋(分別為pH值8.0、7.7及7.3)。研究發現,海洋酸化的確會令第一代和第二代(F0及F1)「橈足類動物」的繁殖數目減少,並令雌性比例下降,但情況持續至第三代(F2)便有所改善,顯示「橈足類動物」具有自我修復機制,以應對海洋環境變酸。
 
胡教授解釋,有此情況出現,主要是由於與生殖能力相關的基因區域發生了表觀遺傳變化(即DNA甲基化),使之能因應環境變化而進行調適。是次研究意味其他物種亦可能透過同樣機制,適應不同的環境變化,為今後的科研提供了一個全新方向。
 
胡教授說,現有大多數研究都聚焦海洋酸化和污染對生物的即時影響,忽略了長遠的跨代效應。他表示:「今次研究表明,部分海洋生物能以表觀遺傳的機制『自救』,令它們應對環境變化。不過,人類絕不能掉以輕心,因為海水酸化是不可逆轉的趨勢,亦會危害珊瑚、海膽、貝類等海洋生物,長遠對海洋生態會造成無可挽救的破壞。」他呼籲,各國政府繼續致力減少碳排放,保護環境。
 
相關研究報告內容,請參閱《自然氣候變化》期刊網站:https://www.nature.com/articles/s41558-022-01477-4


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