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海洋所在北冰洋海区微型浮游动物纤毛虫太平洋化研究方面取得新进展

  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太平洋化研究方面取得新进展,相关成果在国际学术期刊Frontiers in Microbiology、Frontiers in Marine Science、Ecological Indicators、Continental Shelf Research和Polar Biology上发表。 

  浮游纤毛虫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,是链接微食物网和经典食物链的中介。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。北冰洋是对全球变暖最敏感的区域之一,总体变化趋势是入流水量增大、海水升温、海冰融化。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。近年来太平洋入流水量的增加导致太平洋来源的桡足类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主要集中在浮游植物和大型浮游动物。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、对北冰洋的本地种在成什么影响,及随北冰洋北方化进程变化的研究几为空白。 

  针对以上难题,190aa踢球者比分电脑版张武昌课题组组员通过搭乘中国第七次、第十次和第十一次北极科学考察航次,采集了白令海至北冰洋海区中不同水层的样品,实验室内通过光学显微镜对北冰洋-太平洋扇区的浮游纤毛虫的群落结构进行了系统的研究。研究团队结合以往的研究结果,对太平洋入流水源头区(北太平洋和白令海海区)砂壳纤毛虫的大洋种和近岸种的种类组成、垂直分布及交汇进行了分析总结;在北冰洋加拿大海盆的太平洋水中,首次发现一种太平洋种类号角虫 sp.1,且其丰度远高于北冰洋本地种盾形笛杯虫;通过对2016年和2019年白令海至北冰洋相似海区群落的对比研究中,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)可作为北冰洋变暖的指示种,对揭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。 

2016年和2019年优势种砂壳纤毛虫的纬向分布 

  以上研究第一作者为海洋所特别研究助理王超锋,研究得到中国博士后面上基金项目和国家自然科学基金等项目资助。 

  相关文章及链接: 

  1.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 

  2.Wang, C.F., Wang, X.Y., Xu, Z.Q., Hao, Q., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Planktonic tintinnid community structure variations in different water masses of the Arctic Basin. Frontiers in Marine Science. 8, 775653. doi: 10.3389/fmars.2021.775653 

  3.Wang, C.F., Xu, Z.Q., He, Y., Yuan, C., Li, H.B., Zhao, Y., Denis, M., Zhang, W.C., Xiao, T. 2022. Neritic tintinnid community structure and mixing with oceanic tintinnids in shelf waters of the Pacific Arctic Region during summer. Continental Shelf Research. 239, 104720. doi:10.1016/j.csr.2022.104720 

  4. Wang, C.F., Xu, M.Q., Xuan, J., Li, H.B., Zheng, S., Zhao, Y., Zhang, W.C., Xiao, T. 2021. Impact of the warm eddy on planktonic ciliate, with an emphasis on tintinnids as bioindicator species. Ecological Indicators. 133, 108441. doi: 10.1016/j.ecolind.2021.108441 

  5. Wang, C.F., Xu, Z.Q., Liu, C.G., Li, H.B., Liang, C., Zhao, Y., Zhang, G.T., Zhang, W.C., Xiao, T., 2019. Vertical distribution of oceanic tintinnid (Ciliophora: Tintinnida) assemblages from the Bering Sea to Arctic Ocean through Bering Strait. Polar Biology. 42, 2105-2117. doi:10.1007/s00300-019-02585-2 


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