全球大约四分之一的二氧化碳排放被海洋吸收。当这种吸收发生时，二氧化碳与海水相互作用，导致海洋pH值下降，这一过程被称为海洋酸化。这导致了碳离子浓度的降低。一些海洋生物，比如翼足类动物，依靠碳离子来形成和维持它们的外壳。翼足类动物在海洋生态系统中扮演着重要的角色。
然而，对翼足类动物的某些特征，如它们的生命周期和种群动态的了解仍然有限。这可以归因于它们的体型小——一些种类的海蝴蝶的尺寸不到一毫米——以及它们在长时间圈养下的低存活率。最近，一组海洋科学家对斯科舍海东北部有壳海蝴蝶的生命周期、数量和季节波动进行了研究。这个地区正经历着南大洋中最迅速的气候变化。
“南极海洋翼足类动物数量的减少可能会对食物网和碳循环产生连锁反应，”英国南极调查局的研究员克拉拉·曼诺博士说，她是发表在《海洋科学前沿》上的这项研究的通讯作者。“了解这种关键生物的生命周期可能会改善海洋酸化对南极生态系统影响的预测。”
种群稳定对物种生存至关重要
在他们的工作中，科学家们在一个沉积物陷阱中收集海蝴蝶，这是一个停泊在400米深的采样装置。“在实验室环境中不可能观察到海蝴蝶的完整生命周期，所以我们必须拼凑有关它们产卵、生长速度和种群结构的信息，”英国南极调查局的研究员、该研究的合著者Vicky Peck博士补充说。“利用沉积物捕获器样本，我们成功地重建了它们一年多的生命周期。”
对于收集到的两种优势物种——美洲豹(Limacina rangii)和美洲豹(Limacina retroversa)，科学家们观察到了截然不同的生命周期，这导致了对海洋变化的不同脆弱性。在冬季的几个月里，可以找到成年和幼年的极地物种。逆转录l.s ruversa是一种亚极地物种，似乎只在冬季作为成虫出现。
在最冷的季节，海水比一年中的其他时候更酸，因为较低的温度增加了海洋中的二氧化碳溶解。研究人员写道，那时存在的海蝴蝶的生命阶段更容易暴露在海洋酸化水平上升的环境中，也更容易受到影响。
事实上，成虫和幼虫在冬季共存可能会给它们带来生存优势。如果一个群体是脆弱的，那么整个群体的稳定性就不会受到威胁。然而，对于逆转录乳杆菌，如果一个队列被移除，整个人群可能是脆弱的。
Prolo基因暴露是一种生存挑战
研究人员指出，尽管物种受到不同的影响，但如果长时间处于不利条件下，它们都不太可能毫发无损。
随着海洋酸化事件的强度和持续时间的增加，它们开始与春季的产卵事件重叠。科学家警告说，这可能会使最脆弱的生命阶段，即幼虫，处于特别危险的境地，并可能危及未来的种群。
为了了解这种情况如何在斯科舍海发生，研究小组将继续研究居住在那里的海蝴蝶。该研究的主要作者、英国南极调查局的杰西·加德纳博士说:“下一步将重点放在多年沉积物陷阱样本上，以确定与环境变化相关的生命周期中潜在的年际变化。”
参考资料:杰西·加德纳、维多利亚·l·派克、多萝西·c·e·巴克、杰兰特·a·塔林和克拉拉·曼诺撰写的《南大洋翼足类动物的生命周期对比改变了它们对气候变化的脆弱性》，2023年5月11日，《海洋科学前沿》。DOI: 10.3389 / fmars.2023.1118570
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