河流生態(tài)系統(tǒng)是最具活力和生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)之一，其中的物質(zhì)和能量的“向上”流動通過食物網(wǎng)進(jìn)行。河流食物網(wǎng)中消費(fèi)者必需但又幾乎不能自主合成的最重要的物質(zhì)之一是多不飽和脂肪酸(PUFA)。河流里的附石生物富含PUFA，是溪流食物網(wǎng)中消費(fèi)者不可或缺的優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)資源。然而，隨著全球變暖，PUFA和長鏈PUFA (LC-PUFA, >20C)表征的高質(zhì)量碳，將如何變化以及它們對更高營養(yǎng)級消費(fèi)者的影響仍不清楚。

中國科學(xué)院武漢植物園系統(tǒng)生態(tài)學(xué)研究組碩士生錢正祿，在譚香研究員和張全發(fā)研究員的指導(dǎo)下，通過開展中宇宙實(shí)驗(yàn)，研究升溫(升高4°C)如何影響基礎(chǔ)資源附石生物脂肪酸組成及向消費(fèi)者的傳遞。 結(jié)果表明：變暖導(dǎo)致PUFA和長鏈PUFA(LC-PUFA, >20 C)在附石生物中的比例分別從 13.32%降低到9.90%，以及從3.05%顯著降低到 2.18%。三種PUFA 的比例——α-亞麻酸(ALA, 18:3ω3)、花生四烯酸(ARA，20:4ω6)和二十二碳六烯酸(DHA, 22:6ω3)的比例也顯著下降(p<0.05)。初級消費(fèi)者的脂肪酸譜反映了基礎(chǔ)資源的變化，其pufa從40.14%>

研究成果以“Warming degrades nutritional quality of periphyton in stream ecosystems: evidence from a mesocosm experiment”為題，發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊ISME Communications。研究受到了國家自然科學(xué)基金(Nos. 32030069, 32271665)的資助。

圖1 基礎(chǔ)資源附石生物及消費(fèi)者銅繡環(huán)棱螺Bellamya aeruginosa脂肪酸含量的變化

圖2 附石生物的代謝通路中差異表達(dá)基因變化情況