Marine Pollution Bulletin
報道我校在海膽響應海水酸化研究領域取得新進展
近日，我校伟德 官网常亞青教授研究團隊在海膽響應海水酸化研究領域取得新進展，研究成果刊登在國際期刊《Marine Pollution Bulletin》（IF：5.55，文章鍊接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025326X22002880）上在線發表，同時，該研究被Marine Pollution Bulletin期刊作為精選研究在線報道（圖1）。
圖1 MPB期刊報道我校常亞青教授團隊在海水酸化領域的研究成果
《Marine Pollution Bulletin》是于1970年由愛思唯爾（Elsevier）創刊出版的國際海洋科學領域的老牌一流期刊。主要關注河口、近海和大洋海洋資源的合理利用，聚焦海洋污染，并介紹新的測定和分析方法，是由國際同行評議、快速發表、支持開放獲取的海洋環境科學研究領域的國際Top期刊，是中科院分區表中海洋學一區、海洋與淡水生物學一區Top期刊。
中間球海膽（Strongylocentrotus intermedius）又稱蝦夷馬糞海膽，原産于日本北海道和俄羅斯的遠東等地沿海，其性腺色澤好、味甜，在國際市場上深受歡迎。該種自1989年由大連海洋大學從日本引入我國，突破人工育苗技術後，目前已成為我國北方最具有經濟價值的海膽養殖種類之一。
近年來，由二氧化碳（CO2）過量排放引起的海水酸化不僅對海洋碳酸鹽體系和海洋生态系統的動态平衡産生了深刻而複雜的影響，也嚴重威脅着海洋生物的生存和繁殖。海膽是海洋無脊椎動物的代表性物種，也是用于評估海水酸化對海洋生物潛在影響的理想模型。目前，就海水酸化對不同性别海膽的組織學、生理學以及代謝組學的影響是否存在差異這一問題，仍不是十分清楚。
大連海洋大學常亞青教授團隊通過實驗室模拟實驗，分析比較了不同海水酸化條件下，不同性别中間球海膽（Strongylocentrotus intermedius）在繁殖、代謝過程以及小分子代謝産物方面的差異情況，探究了長期海水酸化脅迫對不同性别中間球海膽繁殖能力以及生理代謝的影響。結果表明：1）中間球海膽的體重增長率和成熟配子數量均随海水pH的降低而降低。2）代謝組學分析結果顯示，不同性别中間球海膽對海水酸化的響應存在明顯的差異性。3）進一步的研究顯示，海水酸化可能通過調控不同代謝途徑關鍵酶（或限速酶）的相對表達量和活性影響成體中間球海膽的生理代謝進而抑制中間球海膽的生長和配子的成熟。
該研究首次報道了海水酸化對不同性别成體中間球海膽生長、繁殖及生理代謝的影響，證實了不同性别海膽對海水酸化的響應具有較為明顯的差異性。研究中所獲得的結果進一步豐富了棘皮動物響應海水酸化的組織學、生理學以及代謝組學數據，挖掘出了能夠評估海水酸化對中間球海膽影響的潛在生物标志物，加深了我們對海水酸化影響海洋生物生長與繁殖複雜性的認識，也為今後合理制定更為細緻的海水酸化背景下海膽資源的保護與利用策略提供參考資料。
該研究工作得到了遼甯省高校創新人才支持計劃（LR2020065）和國家重點研發計劃（No.2018YFD0901603-3）的支持。博士研究生崔東遙、劉麗和趙譚軍為本文的共同第一作者，湛垚垚教授和常亞青教授為該論文的共同通訊作者。
圖2 CO2引起的海水酸化對成體中間球海膽的影響存在性别差異性
