北极桡足类中大西洋化及滞育策略的生化指标表明由桡足类介导的碳封存正在减少

root 提交于 周三, 07/15/2026 - 02:47
北极生态系统正因气温上升和水文状况变化而面临严重威胁,尤其是来自大西洋、日益变暖海水的入侵,即所谓的“大西洋化(Atlantification)”。除了承载脆弱的生物多样性之外,北极桡足类及其脂质还通过其滞育行为将碳输送至深海,在碳循环中发挥关键作用。 在本研究中,我们分析了北极桡足类 Calanus glacialis 的脂质组,这些样品于2022年11月采集自斯瓦尔巴群岛周边的三个峡湾;该时期已知 C. glacialis 处于滞育状态。这三个野外站位构成了一个天然实验室,因为它们受不同水团影响,所受大西洋水影响程度不一,并且全年海冰覆盖状况存在显著差异。这些环境差异在脂质组分析中得到了清晰体现:受大西洋暖水影响最强的站位,其总脂质浓度最低,且进入滞育所必需的储存脂质积累量也最低。 膜脂在斯瓦尔巴桡足类脂质组中占据了显著比例,其中在大西洋化最明显的站位观察到最高的膜脂比例。较高的膜脂和较高的三酰基甘油浓度被解释为活跃摄食的迹象。脂肪酸组成分析进一步证实了这一点,该分析在大西洋化站位揭示了以肉食性摄食为特征的膳食生物标志物。来自受大西洋影响隔绝程度最高站位的桡足类个体,其单位个体储存脂质含量超过前者的两倍,并含有与硅藻生物量相关的脂肪酸,表明其在春季发生了同化作用。 归根结底,在斯瓦尔巴周边与大西洋化相关的脂质含量下降将影响滞育模式,因为 Calanus 属物种需要多出20–30%的蜡酯(WE)储备才能成功完成滞育。反过来,这将影响通过季节性脂质泵实现的碳封存规模,更不用说还会对北极食物网产生连锁效应,而 Calanus glacialis 在其中发挥着重要作用。

北极生态系统正因气温升高和水文状况变化而处于严重濒危状态,尤其是来自大西洋的日益温暖海水入侵,即所谓的“大西洋化”(Atlantification)。除了承载脆弱的生物多样性外,北极桡足类及其脂质还通过其滞育行为在碳循环中发挥关键作用,即将碳输送至深海。本文研究了北极桡足类 Calanus glacialis 的脂质组,该物种于 2022 年 11 月采集自斯瓦尔巴群岛周边的三个峡湾;众所周知,此时的 C. glacialis 处于滞育状态。这三个野外采样点构成了一个天然实验室,因为它们受不同水团影响,而这些水团所含大西洋海水的程度各不相同,并且全年海冰覆盖情况差异显著。这些环境差异在脂质组学分析中得到了清晰体现:受大西洋暖水影响最强的站位,其总脂质浓度最低,进入滞育所必需的储存脂质积累也最低。膜脂在斯瓦尔巴桡足类脂质组中占有显著比例,其中在大西洋化站位观察到的比例最高。较高的膜脂和较高的三酰甘油浓度被解释为活跃摄食的迹象。脂肪酸组成分析进一步证实了这一点,结果显示在大西洋化站位存在表征肉食性的膳食生物标志物。与此相对,来自受大西洋影响隔绝程度最高站位的桡足类个体,其每个个体所含储存脂质超过前者的两倍,并具有与硅藻生物量相关的脂肪酸,表明其在春季发生了同化。最终,在斯瓦尔巴周边与大西洋化相关的脂质含量下降将影响滞育模式,因为 Calanus 属物种需要多出 20–30% 的蜡酯(WE)才能成功完成滞育。反过来,这将影响通过季节性脂质泵实现的碳封存规模,更不用说还会对北极食物网产生连锁效应,而 Calanus glacialis 在其中发挥着重要作用。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.13.738257v1?rss=1

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