一项最新研究表明，微小的桡足类甲壳动物是海洋中的“金丝雀”。新的研究表明，这些“海洋的牛”可能能够进化以适应气候变化——但正如《自然-通讯》最近的一项研究所示，这可能会以牺牲其适应性为代价。最重要的是，它们健康状况的任何变化都会对整个食物链产生连锁反应。
桡足类如何应对
在实验室模拟未来气候变化条件，即更高的温度和海洋中二氧化碳浓度时，科学家发现浮游动物能够适应更温暖、更酸性的水。这是因为那些无法忍受更高温度和酸化水平的个体已经灭绝。几代之后，适应能力更强的幸存者就能够以正常速度繁殖。
但这使得它们更难应对其他压力，例如它们所吃的浮游植物短缺。桡足类每 20 天繁殖一次，这使得研究人员有机会观察近二十代个体如何适应气候变化。佛蒙特大学生物学家、该研究的合著者 Melissa Pespeni 表示，起初它们的繁殖水平有所下降，但在几代之后就恢复正常了。但当第 21 代被置于较冷的水中时，它们的繁殖水平急剧下降。
“它们损失了很多。用你们的说法，它们在消耗它们的遗传资源，以牺牲能够耐受环境接下来抛给它们的其他事物为代价，”她说。“是的，存在适应能力，但存在隐性成本。”
正如《NASA 地球观测站》报道的那样，高贵的桡足类以及地球上的所有生命都经历了特别艰难的十年：自 1880 年有记录以来，过去八年是有记录以来最温暖的八年。根据 NASA 和美国国家海洋暨大气总署（NOAA）的一项分析，2021 年的地球气温与 2018 年并列为有记录以来第六温暖的年份。该研究的牵头合著者之一、德国 GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心海洋进化生物学家 Reid Brennan 表示，如果一年炎热之后，第二年气温下降，桡足类种群可能会面临负面后果。
供应链问题
桡足类在食物链的底层占据着重要位置：它们以藻类为食，并被包括鲑鱼、金枪鱼和鳕鱼在内的鱼类捕食。除了海洋，它们还生活在几乎所有的海洋和淡水栖息地。
Pespeni 表示，由于实验室中的气候变化条件复制了真实环境，失去遗传灵活性意味着它们更容易发生种群崩溃。她表示，这将影响整个食物链。她指出，较大的生物，如鱼类和龙虾，能够远离温暖的水域，但微小的桡足类（长度可达 2 毫米）却不能。
Pespeni 和她的团队研究了一种食草性桡足类，这种种群随藻类大量繁殖而生长。然后，水母和较大的鱼类会捕食它们，从而将植物及其养分与鱼类联系起来。Brennan 说：“所以，如果你在这个食物网的中间断开了，那么你就缺少了基础消费者和更高级消费者之间的重要联系。“如果我们浮游动物减少，那么鱼类也会减少；这对我们吃的食物、海洋的整体生态系统功能、海洋中的碳固定等等都有影响。”
科学家们专注于一种名为广温哲水蚤（Acartia tonsa）的桡足类物种，尽管鱼类也食用其他桡足类物种以及其他类型的浮游动物。Brennan 说，不同种类的桡足类对盐度、温度和缺氧（即海洋氧气水平降低）的耐受性不同。因此，希望是，即使某些桡足类物种的种群数量骤减，其他物种可能也能生存下来。他说，各种浮游动物的营养成分不同，鱼类根据它们吃的浮游动物的种类表现得更好或更差。
参与该研究的另一位科学家、康涅狄格大学的生物海洋学家 Hans Dam 表示，他对该物种转化的速度感到惊讶。“它们适应得非常快，并且达到了一个点，即它们无法再变得更好，但它们也无法恢复到受到这些压力之前的状态，”他说。“这意味着气候变化没有免费的午餐。总是有代价的。”
因此，他说，如果我们能够以某种方式减缓气候变化，并使变暖的水域和海洋酸化恢复到正常参数，那么那些通过基因进化适应气候变化的种群可能无法再次做到这一点——就像实验中的那些个体在被送回较冷、酸性较低的水中后未能茁壮成长一样。
历史上，物种一直在进化和适应变化的环境，但通常情况下，这些变化发生得比过去几十年要缓慢得多。Dam 警告说，最终，气候变暖的速度如此之快，以至于大自然无法跟上。“‘大自然会照顾一切’这个想法是真的；过去发生过。事物确实会适应，”他说。“问题在于这个过程发生了数百万年：本来需要数百万年才能发生的事情，现在却在不到一个世纪的时间里发生了——大自然无法如此快速地适应。”
