海洋“漂流者”的生存之道: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

漂流擴散(Rafting dispersal)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。

2026年2月6日,必威精装版app西汉姆联 和首都師範大學聯合團隊在國際期刊Nature Communications上發表了題為“Genomics of rafting crustaceans reveals adaptation to climate change in tropical oceans”的研究論文,聚焦於海洋生物在氣候變化背景下的擴散與適應機製,以廣泛分布於中國南海和東南亞群島的甲殼動物鉤蝦(Talorchestia martensii)為研究對象,綜合洋流粒子模擬、生態基因組學分析及鹽度脅迫實驗,係統揭示了漂流擴散、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。

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複事件。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,基因調控層麵的靈活性同樣是物種成功完成遠距離漂流擴散的重要機製。

該研究以潮間帶甲殼動物為模型,係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製的理解,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。

必威精装版app西汉姆联 助理研究員劉宏廣為該文的第一作者,首都師範大學侯仲娥教授為該文的通訊作者,新西蘭奧塔哥大學Jonathan Waters教授,安徽師範大學李樞強研究員等老師同學為該研究做出了重要貢獻。

論文信息:Hongguang Liu, Jonathan M. Waters, Mengyi Huang, Ziyan Wang, Wan-Jin Chang, Shuqiang Li & Zhonge Hou. Genomics of rafting crustaceans reveals adaptation to climate change in tropical oceans. Nature Communications (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69173-x

原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-69173-x



圖1 甲殼動物在氣候變化背景下的擴散與適應機製

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