近日,中國水產科學研究院黃海水產研究所漁業資源生態學團隊在生態環境科學領域期刊Environmental Pollution在線發表了題為“Marine litter drives population expansion of Metridium senile (Cnidaria: Actiniaria):Genomic insights into dual-scale ecological drivers”的研究論文。該研究通過基因組學與生態學相結合的方法,揭示了海洋垃圾如何介導附著無脊椎動物的種群動態,填補了海洋環境中載體與生物互作過程的關鍵認知空白。尤為重要的是,本研究利用基因組學方法克服了傳統觀測手段的局限,首次從機制層面解析了海洋大型垃圾在區域與局部雙重生態尺度上的“載體效應”。
垃圾污染嚴重威脅海洋生態系統健康。海洋大型垃圾的堆積為底棲生物或浮游生物的附著階段提供了棲息地和避難所,進而影響其分布及種群動態,甚至導致生物入侵或生態災害。然而,受觀測手段和研究方法等限制,海洋垃圾與底棲生物的交互作用研究仍滯于視覺觀測或統計分析,未充分考慮附著生物的定殖和擴散過程,垃圾對附著生物種群動態影響的量化和機制性研究十分有限,嚴重限制了對海洋垃圾生態效應的認知和評估以及附著性災害生物的預警和防控。
本研究創新性地通過全基因組重測序與多位點基因型識別分析等方法,發現海洋垃圾表面附著須毛高齡細指海葵Metridium senile群體間極低的遺傳分化程度與顯著基因流,表明垃圾在區域尺度上對幼蟲的輸運作用。在局部尺度上,克隆優勢(特定點位最高達42.86%)以及與無性繁殖和基質附著相關的適應性基因位點,共同促進了該物種在異質微生境中的快速定殖。這種基因組—宏觀生態學整合分析,首次揭示了一種“區域擴散?局地適應”耦合機制,探討了人為引入基質在重塑生物種群動態和生物多樣性格局中的作用。
黃海所漁業資源生態學團隊滕廣亮博士為論文的第一作者,單秀娟研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金(42306183 & 42176151)、國家重點研發計劃(2023YFC3108005 & 2024YFD2400401)、山東省重點研發計劃(2022CXPT013)等項目資助。
全文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2025.127454.

本研究構建的多尺度整合分析框架

海洋垃圾介導??植慷ㄖ撑c區域擴散模式