研究人員在調查南大洋翼足目動物的生命周期時，發(fā)現(xiàn)不同物種對海洋變化的敏感程度不同。大約四分之一的二氧化碳(CO2)排放被世界上的海洋吸收。當這種吸收發(fā)生時，二氧化碳與海水相互作用，導致海洋的pH值下降，這一過程被稱為海洋酸化。這導致了碳離子濃度的下降。一些海洋生物，如翼足目，依靠碳離子來創(chuàng)造和維持它們的外殼。
翼足類動物在海洋生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，然而，對翼足類的某些特征，如它們的生命周期和種群動態(tài)的了解仍然有限。這可以歸因于一些因素，如它們的小尺寸--一些種類的海蝶螺的尺寸還不到一毫米--以及它們在人工飼養(yǎng)下長時間的低存活率。最近，一組海洋科學家對蘇格蘭海東北部的有殼海蝶螺的生命周期、豐度和季節(jié)性波動進行了研究。這個地區(qū)正經(jīng)歷著南大洋中最快速的氣候變化。
"南極海洋翼足目動物種群的減少可能會對食物網(wǎng)和碳循環(huán)產(chǎn)生連帶影響，"英國南極調查局的研究員、發(fā)表在《海洋科學前沿》的研究報告的通訊作者克拉拉-曼諾博士說。"關于這種關鍵生物的生命周期的知識可能會改善對海洋酸化對南極洲生態(tài)系統(tǒng)的影響的預測"。
種群穩(wěn)定性對物種生存至關重要
在他們的工作中，科學家們在一個沉積物捕集器中收集了海蝶螺，這是一個停泊在400米深處的采樣裝置。英國南極調查局的研究員、該研究的共同作者Vicky Peck博士補充說："在實驗室環(huán)境中不可能觀察到海蝶螺的整個生命周期，所以我們必須把關于它們的產(chǎn)卵、生長速度和種群結構的信息拼湊起來。利用沉積物捕獲器樣本，我們成功地重建了它們一年的生命周期。"
對于收集到的兩個主要物種--Limacina rangii和Limacina retroversa--科學家們觀察到了截然不同的生命周期，導致了對海洋變化的不同脆弱性。L. rangii，一個極地物種，在冬季的幾個月里可以發(fā)現(xiàn)成年和幼年。L. retroversa，一個亞極地物種，似乎只在冬季以成體出現(xiàn)。
在最冷的季節(jié)，海水比一年中的其他時間更酸，因為較低的溫度增加了海洋中二氧化碳的溶解。研究人員寫道，那時存在的海蝶螺的生命階段更容易暴露在海洋酸化水平的增加下。
L. rangii的成蟲和幼蟲在冬季共存的事實可能給它們帶來生存優(yōu)勢。如果有一個群落是脆弱的，那么整個種群的穩(wěn)定性就不會受到威脅。然而，對于L. retroversa，如果一個隊列被移除，整個種群可能是脆弱的。
長期暴露是一個生存挑戰(zhàn)
研究人員指出，盡管物種受到的影響不同，但如果長時間暴露在不利的條件下，兩者都不可能不受到傷害。
隨著海洋酸化事件的強度和持續(xù)時間的增加，它們開始與春季的產(chǎn)卵活動相重疊。科學家們警告說，這可能會使最脆弱的生命階段，即幼蟲，特別處于危險之中，并可能危及未來的種群。
為了了解這種情況在斯科特海可能發(fā)生的情況，研究小組將繼續(xù)研究居住在那里的海蝶螺。"該研究的主要作者、英國南極調查局的Jessie Gardner博士說："下一步將關注多年的沉積物捕獲樣本，以確定與環(huán)境變化有關的生命周期的潛在年際變化。"