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时间:2022/01/24
来源:COE
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博鱼电子app新人权益高坤山教授课题组以“Enhancement of diatom growth and phytoplankton productivity with reduced O近日,2 availability is moderated by rising CO2”为题在Communications Biology揭示了水体缺氧对近海浮游植物群落初级生产力有促进作用。发表最新研究成果,
近岸及大洋海域均有缺氧现象(溶氧 < 63 μm),气候变暖及近岸水域富营养化通过加速颗粒有机物再矿化,导致水体脱氧,并扩大了低氧水体的规模。海洋脱氧与酸化使生物栖息环境恶化,危及众多需氧生物的生存,低氧与低ph如何影响初级生产过程亟需探讨。
课题组结合珠江口航次调查、室外中尺度浮游植物群落及室内硅藻培养实验,该促进效应在高碳(未来海洋酸化)条件下减弱。浮游植物能够从低氧环境中获益并加速对低氧水体的“再加氧”过程(中尺度实验结果表明缺氧较氧饱和条件下光合速率升高193-250%),缓解缺氧或低氧对需氧生物的危害。显示低氧环境下浮游植物能够提升光合放氧,探究了初级生产过程对低氧的响应,并揭示了其影响机制。研究结果揭示了水体缺氧促进近岸浮游植物群落初级生产力,抑制其线粒体呼吸及光呼吸,提高硅藻类生长速率及无机碳浓缩与利用效率,
基于研究结果的概念图:低氧促进CCMs运转效率,提升单位细胞/单位叶绿素的光合放氧速率。黑色箭头表示生化反应方向,红色箭头表示升高,蓝色箭头表示下降。
通讯作者为高坤山教授,该论文第一作者为课题组博士生孙嘉振,共同作者包括博鱼电子app新人权益高光、柳欣副教授,美国南加州大学David A. Hutchins教授以及澳大利亚莫纳什大学John Beardall教授。该研究受博鱼电子app新人权益重点研发计划项目(2016YFA0601400 )、博鱼电子app新人权益自然科学基金项目(41720104005, 41890803, 41721005)资助。王旭阳、邓子超硕士,王提峰、黄瑞萍、易湘琦、张迪博士,中科院南海所李刚研究员,
论文来源
Sun, JZ. et al. Enhancement of diatom growth and phytoplankton productivity with reduced O2 availability is moderated by rising CO2. Commun Biol 5, 54 (2022).
https://www.nature.com/articles/s42003-022-03006-7
Supplementary information https://static-content.springer.com/esm/art%3A10.1038%2Fs42003-022-03006-7/MediaObjects/42003_2022_3006_MOESM1_ESM.pdf
Blog Post https://ecoevocommunity.nature.com/posts/when-ocean-deoxygenation-meets-phytoplankton