海洋變暖影響新孵化小丑魚的變暖生長、代謝率和基因活性。影響因活Credit: OIST
（神秘的新孵謝率性地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Okinawa Institute of Science and Technology）：最近發(fā)表在《總體環(huán)境科學(xué)》上的一項(xiàng)新研究表明，未來的丑魚長代海洋變暖和海洋熱浪可能會影響小丑魚早期生命階段的生長和發(fā)育。
來自沖繩科學(xué)技術(shù)研究所(OIST)的海洋化小和基一組海洋生物學(xué)家在28°C或31°C的水溫下人工飼養(yǎng)了這種標(biāo)志性的珊瑚魚。28°C的變暖水溫代表了沖繩目前夏季的海水溫度，而在當(dāng)今的影響因活海洋熱浪中，溫度達(dá)到了31°C，新孵謝率性這與IPCC預(yù)測的丑魚長代到2100年氣溫升高3°C的情況相符。
科學(xué)家們對小丑魚眼魚孵化后的海洋化小和基20天進(jìn)行了研究，這是變暖一個關(guān)鍵的發(fā)育時期，但在氣候變化方面研究不足。影響因活他們發(fā)現(xiàn)，新孵謝率性在更溫暖的丑魚長代溫度下，幼蟲生長更快，代謝率更高，某些基因的活性也發(fā)生了變化。
“大多數(shù)氣候變化研究都專注于成年或幼年小丑魚，”第一作者、OIST海洋氣候變化部門的博士生比利·摩爾說，該部門由蒂莫西·拉瓦西教授領(lǐng)導(dǎo)。“通過關(guān)注幼蟲階段，我們可以更全面地了解小丑魚如何受到海洋變暖和氣候變化的影響。”
在最初的20天里，小丑魚會經(jīng)歷七個發(fā)育階段，在野外，這些階段的特征是位置和行為的明顯變化。孵化后，小丑魚的幼體立即被帶離它們的家園珊瑚礁，進(jìn)入開闊的海洋。大約10天后，小丑魚到達(dá)第四階段，這是蛻變發(fā)生的時候，魚開始發(fā)展它們標(biāo)志性的橙白色。大約在第14天，小丑魚，現(xiàn)在處于發(fā)育的第五階段，找到一個新的珊瑚礁，在第六階段，找到并定居在一個海葵宿主中。

隨著小丑魚幼體發(fā)育成幼魚，它們會經(jīng)歷七個發(fā)育階段(圖中只顯示了第二至第七階段)。在31℃下飼養(yǎng)的小丑魚比在28℃下飼養(yǎng)的小丑魚生長發(fā)育更快，達(dá)到每個發(fā)育階段的天數(shù)更短。Credit: OIST
在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們在20天的時間里對小丑魚的幼蟲進(jìn)行了成像和測量，以確定它們的幼蟲階段，并進(jìn)行試驗(yàn)以調(diào)查新陳代謝。該研究小組發(fā)現(xiàn)，在31℃下飼養(yǎng)的幼蟲比在28℃下飼養(yǎng)的幼蟲提前約兩天達(dá)到發(fā)育里程碑，如變態(tài)。他們還發(fā)現(xiàn)，幼蟲的平均代謝率更高，可能推動了更快的生長率。
然而，預(yù)測更快的發(fā)展如何影響未來變暖下小丑魚的生存是非常困難的。
摩爾解釋說:“一方面，由于捕食，大多數(shù)小丑魚無法度過幼蟲期，因此縮短這一時間可以增加它們存活和定居的機(jī)會。另一方面，更快的發(fā)育可能意味著小丑魚分散到新的珊瑚礁的效率更低，幼蟲可能無法攝入足夠的食物來滿足他們增加的能量需求。”
研究小組還調(diào)查了小丑魚基因在每個發(fā)育階段的活動。
“總的來說，我們看到了對變暖非常強(qiáng)烈的分子反應(yīng)，”摩爾說。"在每個階段，超過450個基因的活性或者增加或者減少。"

在發(fā)育的所有階段，至少有450個基因的活性發(fā)生了變化。第三階段和第六階段的小丑魚幼蟲表現(xiàn)出最極端的差異，超過3000個基因的活性發(fā)生了變化。這兩個階段對發(fā)育非常重要，第三階段發(fā)生在變態(tài)開始之前，第六階段是小丑魚定居在海葵上的時期。Credit: OIST
當(dāng)研究人員研究改變活性的基因的功能時，他們發(fā)現(xiàn)在31℃下飼養(yǎng)的小丑魚中，與熱應(yīng)激相關(guān)的基因從最早的發(fā)育階段就更加活躍。
在第七階段，研究人員還發(fā)現(xiàn)參與神經(jīng)傳遞的基因活性下降，這意味著氣溫上升可能會導(dǎo)致小丑魚行為的變化。
研究人員還發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明，在溫暖的溫度下飼養(yǎng)小丑魚會改變小丑魚的表觀基因組。摩爾解釋說，表觀基因組指的是跨基因組的化學(xué)改變，或者直接針對DNA，或者針對與DNA相關(guān)的蛋白質(zhì)。這些被稱為表觀遺傳修飾的化學(xué)變化會影響DNA如何被包裝到染色體中，從而決定基因的活躍程度。
在28℃下飼養(yǎng)的小丑魚中，參與表觀遺傳修飾的基因在第三和第六階段非常活躍。然而，在31℃下飼養(yǎng)的小丑魚中，研究小組沒有觀察到同樣的活性，這表明這些表觀遺傳修飾可能在更高的溫度下減少。
“我們現(xiàn)在開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究在31℃和28℃下飼養(yǎng)的小丑魚之間的表觀基因組有何不同。這可能具有非常重要的意義，因?yàn)榘l(fā)育早期階段形成的表觀遺傳變化會影響個體在成年生活中對環(huán)境變化和壓力的反應(yīng)，”摩爾說。