变化中的北极（62）北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫和北冰洋变暖

张武昌 2023年2月25日 星期六

近日，中科院海洋所张武昌课题组在北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫对指示北冰洋变暖的研究方面取得新进展，研究成果在国际学术期刊Marine Environmental Research和Frontiers in Microbiology上发表。 

　　北冰洋是对全球变暖最敏感的区域之一，目前主要面临着入流水量增大、海水升温、海冰融化等威胁。在北冰洋-太平洋扇区，太平洋入流水是连通白令海（亚北极区系）和北冰洋（北极区系）浮游生物的桥梁。浮游纤毛虫（微型浮游动物的重要组成部分）是一类具有纤毛的单细胞原生动物，由砂壳纤毛虫和无壳纤毛虫组成，是链接海洋微食物网和经典食物链的重要中介。纤毛虫对环境变化响应迅速，适宜环境能快速繁殖并建立种群，不同水团中种类组成差异显著，可作为水团指示生物。近年来太平洋入流水量的增加导致太平洋来源的浮游生物可以分布至楚科奇海北部，表明北冰洋浮游生态系统正在逐渐趋向于亚北极浮游生态系统，即太平洋化，若持续发展，将导致亚北极浮游生态系统取代北极浮游生态系统。目前太平洋入流水对北冰洋浮游生态系统影响的研究发现太平洋入流水向北冰洋输送了大量浮游纤毛虫，但是关于其能否适应新的环境、是否能在深层水体中分布，及随北冰洋北方化进程变化的亟需研究。 

　　研究团队对中国第十二次北极科学考察航次中全水深站位的浮游纤毛虫的群落结构进行了系统研究，通过对浮游纤毛虫群落的全水深垂直分布结构进行分析，发现200 m是其丰度和生物量锐减的水层；首次创立以砂壳纤毛虫空壳率作为指示其对环境的适应能力的指标，并找出优势种砂壳纤毛虫的死亡区域；在北冰洋加拿大海盆的太平洋水中，太平洋种类号角虫 sp.1的丰度远高于北冰洋本地种盾形笛杯虫，并且有更多的种类在北冰洋首次发现；结合以往的研究结果，发现浮游纤毛虫的粒级正在趋向于小型化，部分砂壳纤毛虫种类分布区北移，表明该海域中微型浮游动物也正在经历着剧烈的北方化进程。以上结果表明，浮游纤毛虫（尤其是砂壳纤毛虫）可作为北冰洋不同水团的指示种，同时首次创立以砂壳优势种空壳率作为研究指标，对今后指示和预测北冰洋浮游生态系统对全球变暖的响应具有重要的意义。 

　　论文第一作者为海洋所特别研究助理王超锋，研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、中国博士后面上基金项目等项目资助。 

　　相关文章及链接： 

　　1.Wang, C.F., Wang, X.Y., Xu, Z.Q., Luo, G.F., Chen, C., Li, H.B., Liu, Y.P., Li, J.Y., He, J.F., Chen, H.X., Zhang, W.C. 2023. Full-depth vertical distribution of planktonic ciliates (Ciliophora) and a novel bio-index for indicating habitat suitability of tintinnid in the Arctic Ocean. Marine Environmental Research. 186, 105924. doi:10.1016/j.marenvres.2023.105924 

　　2.Wang, C.F., Yang, M.Y., He, Y., Xu, Z.Q., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Hydrographic feature variation caused pronounced differences of planktonic ciliate community in the Pacific Arctic Region in summer 2016 and 2019. Frontiers in Microbiology. 13, 881048. doi:10.3389/fmicb.2022.881048