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问题描述:
关键词: 光合作用 近海海域 适应性进化 微生物群落 分子机制
摘要: 没有能量就没有进化,光合作用推动了近海生物的适应性进化。本文从三个方面考察了这个进化过程的分子机制:(1)对垂直方向上光照变化的响应:原绿球藻是是地球上数量最为巨大的光合生物。它的两种生态型分别适应高光强和低光强条件。叶绿素a和b的比率是区分这两种生态型的标志性特征。我们的分析结果揭示了原绿球藻的祖先是典型的低光强适应类型。在它们叶绿素b/a比率调节发生定向进化后产生了辐射适应。叶绿素a加氧酶基因中的重组作用和Clp蛋白酶中的正选择作用(P<0.05)推动了原绿球藻的定向进化;(2)对水平方向上光照变化的响应:近海海域环境的一个特征是它的复杂性,特别是中国近海海域。我们发现在响应复杂的人类活动影响中,本地种类群贡献了大部分的群落物种丰富度和多样性(70.453%),而优势种在群落成员组成(Kendall\'sτ=0.856,P=2.67×10-9)和结构(Kendall\'sτ=0.867,P=2.70×10-9)有着决定性的作用。而光合的浮游植物和人类活动影响无显著关系,而和纬度光照有显著相关性(P<0.001);(3)对其他近海生物进化的推动作用:有孔虫是一类单细胞原生动物,其中有很多类群拥有内共生的藻类为其提供能量与物质。本研究揭示了一个形成网状结构的有孔虫进化模式,包括两个重组分重组片段和一些水平基因转移事件。肌动蛋白插曲式的多样化自然选择促进了有孔虫的形态多样性(P<0.01)。在有孔虫主要目的分化和环圈虫科适应藻类内共生的逐步过程中发现了正选择的证据(P<0.01)。本研究描绘了一幅近海光合生物在垂直和水平方向上的全方位适应性演化和分布、并且助推其他生物的进化的概略图景。
关键词: 六溴环十二烷 三丁基氯化锡 海洋生物 联合毒性效应
摘要: 六溴环十二烷(HBCD)和三丁基氯化锡(TBTCl)是近年来在海洋环境中广泛引起关注的有机污染物,其中HBCD于2013年被联合国《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》禁止在全球使用,而三丁基锡(TBT)等有机锡化合物于2003年被IMO海洋环境保护委员会禁止在船只防污系统中作为生物灭杀剂使用。混合污染物的生态毒理学效应研究作为近年来环境科学的关注热点,通过研究污染物对生物和生态系统的联合毒性效应,并揭示相关生物标志物对污染物胁迫的响应机制,对于化合污染物的生态风险评价与管理不仅可提供重要基础数据和方法手段,更为人类和生态系统的长期健康发展提供科学保障,是“可持续发展战略”的一种重要的技术支撑。因此本研究利用急性毒性实验和多种生物标志物并采用不同的污染物暴露途径,对HBCD和TBTCl对发光菌、单细胞藻类、桡足类、双壳贝类和鲷科鱼类的单独及联合毒性作用进行了相关探讨,以便深入阐明两种化合物胁迫对海洋生物的毒性效应及联合毒性特征,为持久性有机污染物(POPs)的风险评价和管理提供科学依据。结果表明:\n 1.分别选择明亮发光杆菌、亚心形扁藻、短角长腹剑水蚤、中华假磷虾、翡翠贻贝和红鳍笛鲷进行急性毒性实验,结果显示不同生物的敏感程度有很大差异,TBTCl胁迫的耐受性分别为明亮发光杆菌(15min EC50=80.39~84.07μg/L)>亚心形扁藻(96h EC50=50.49~60.58μg/L)>红鳍笛鲷(96h LC50=19.91~20.68μg/L)>中华假磷虾(96h LC50=7.66~7.94μg/L)>翡翠贻贝(72h LC50=5.01~5.82μg/L)>短角长腹剑水蚤(96h LC50=0.20~0.22μg/L),对HBCD胁迫的耐受性分别为红鳍笛鲷、翡翠贻贝、亚心形扁藻(LC50、EC50>100 mg/L)>中华假磷虾(96h LC50=37.04~38.95 mg/L)>短角长腹剑水蚤(96h LC50=9.39~9.40 mg/L)>明亮发光杆菌(EC50=112.01~135.13μg/L)。同时采用毒性单位法、相加指数法和混合物毒性指数法评价了化合物的联合毒性,结果表明HBCD和TBTCl混合物对明亮发光杆菌、中华假磷虾和短角长腹剑水蚤的联合作用为协同作用,对亚心形扁藻为拮抗作用。\n 2.选择亚心形扁藻为生物材料进行96h毒性暴露实验,结果显示HBCD(10μg/L、100μg/L和1000μg/L)、TBTCl(0.2μg/L、0.8μg/L和3.2μg/L)以及混合物(5.1μg/L、50.4μg/L和501.6μg/L)均可明显影响亚心形扁藻的生理生长,其中对生物量均以抑制作用为主,对叶绿素a、叶绿素b和叶绿素含量的影响则表现为明显的促进效应。对光合作用速率,低浓度组HBCD促进,高浓度组抑制;而TBTCl则以促进作用为主。对相对呼吸率,HBCD和TBTCl均表现为低浓度促进、高浓度抑制的作用特征。暴露初期,HBCD和TBTCl对扁藻ATPase酶活性、GST酶活性、SOD酶活性和MDA含量的影响呈诱导和抑制波动变化的规律,96h时两种化合物对ATPase酶活性和GST酶活性均以抑制效应为主,对SOD酶的活性和MDA含量以诱导效应为主。联合毒性评价结果表明,HBCD和TBTCl混合物的联合作用结果随剂量和时间有较大变化,其中96h时高浓度组混合物对亚心形扁藻各指标的联合作用结果均表现为拮抗作用(q<0.85)。\n 3.选取翡翠贻贝为生物材料进行96 h溶液暴露实验,结果显示翡翠贻贝体内氯化三丁基锡(TBTCl)的富集水平与暴露溶液浓度呈线性相关,0.2μg/L、0.4μg/L和0.8μg/L浓度组的拟合方程分别为y=0.01248*x+0.04267(R2=0.909)、y=0.008*x+0.027(R2=0.952)和y=0.00364*x+0.004836(R2=0.772)。暴露24h后鳃组织中SOD活性、MDA含量和GPx活性均明显降低,而肝组织SOD活性和GPx活性与对照组比较没有显著变化。Spearman秩相关分析表明肝GPx活性与TBTCl溶液暴露浓度呈显著的负相关(Rs=-0.42),肝MDA含量与TBTCl溶液也呈显著的负相关(Rs=-0.33),而鳃MDA含量与TBTCl溶液暴露浓度呈显著的正相关(Rs=-0.60)。随暴露时间延长,污染物胁迫对翡翠贻贝 SOD酶活性表现为诱导作用,HBCD胁迫对翡翠贻贝MDA含量的影响不大,而TBTCl组MDA含量可显著升高。\n 4.选取扁藻-翡翠贻贝为模拟食物链进行96h摄食暴露实验,结果显示HBCD和TBTCl单独及联合暴露可导致翡翠
关键词: 海洋生物 特色教育 纪实 蓝色 青岛 探究学习 DNA 学生
摘要: “当亲眼看见我们的学生自己动手提取出海洋生物DNA的那一瞬间.除了抑制不住的惊叹和兴奋.我更加坚信,探究学习的经历和体验才能真正激发学生学习的兴趣.在学生心中埋下科学的种子。”
关键词: 作文 海洋生物 观察实践 恐龙 孩子
摘要: 尊敬的星星姐姐:你好!我是缪玲凤的爸爸。两个月前,孩子跟着妈妈去参观了海洋生物科普展,买回来一个"恐龙蛋",她非常兴奋,想"孵"出小恐龙来。通过几天的观察实践,在我的引导下,孩子对恐龙有了正确的认识,并写下了这篇作文。
关键词: 海藻 明月 公司 有限 集团 青岛 海洋生物 清新
摘要: 青岛明月海藻集团有限公司是一家以海洋大型褐藻为原料牛产海洋生物活性物质产品的高新技术企业,也是目前全球最人的海藻生物制品企业,主要从事海藻酸盐、功能糖醇、海洋生物、生物医用材料、海洋化妆品、功能食品配料人大产业的研发与生产。
关键词: 怪物 力学原理 海洋生物 小朋友 玩具 传说
摘要: 这个玩具(图1),同学们肯定都见过,是利用简单的力学原理制作而成的。而且,只要把纸板裁成自己喜欢的形状,动物也好,怪兽也罢,小鳄鱼、大蛇、怪怪的海洋生物、传说中的巨龙都可以哦!小朋友一定会很喜欢这个玩具的。现在我们就来做一个。
关键词: 海洋生物学 课程改革 初步探讨
摘要: 本文从海洋生物学课程的改革入手,探讨了本课程改革的必要性及改革的具体方案,并对课程改革的效果进行了简单总结,希望能进一步推动海洋生物学课程的建设。
关键词: 环境保护 海龟 海洋生物 研究人员 金枪鱼
摘要: 渔民在捕捞金枪鱼、虾、鲷鱼和其他海洋生物时,往往会无意中打捞出许多海龟。据最新估算,十年间误捕的海龟数量高达数百万只,其中大部分是濒临灭绝的品种。研究人员认为,这种误捕是导致海龟死亡的主要原因之一。
关键词: 甲藻赤潮 中华哲水蚤 紫贻贝幼贝 物质能量利用 营养成分 PSP毒素
摘要: 近年来,我国东海连年爆发大规模长时间的甲藻赤潮,无毒东海原甲藻、产毒米氏凯伦藻和链状亚历山大藻是主要原因种。本实验研究了我国东海赤潮关键种对浮游动物代表种中华哲水蚤的存活率、产卵率、孵化率和摄食率等生命活动的影响,对经济贝类紫贻贝幼贝的清滤率、摄食率、体长和体重变化等生命活动的影响,以及对两种海洋生物物质同化效率和转化效率等物质能量利用的影响,并分别从微藻的营养成分以及海洋生物的响应两个角度出发,初步探索其影响机制。实验用藻为:三株甲藻(无毒的东海原甲藻、产溶血毒素的米氏凯伦藻、产麻痹性贝毒毒素的链状亚历山大藻)和两株硅藻(中肋骨条藻和三角褐指藻)。\n 研究发现,较高赤潮密度的东海原甲藻(≥5×104 cells/mL)、米氏凯伦藻(≥6.5×103 cells/mL)和链状亚历山大藻(≥5×103 cells/mL)能够显著影响中华哲水蚤的96 h存活率,使其低于60%。相对较低赤潮密度的东海原甲藻(≤1×104cells/mL)、米氏凯伦藻(≤1.3×103 cells/mL)和链状亚历山大藻(≤1×103 cells/mL)不影响其存活,但会显著抑制其产卵率,使产卵率在两天内降低约50%。相同生物量的硅藻中肋骨条藻和三角褐指藻不影响中华哲水蚤的存活率,但是后者能够显著影响其产卵率。投喂短时间东海原甲藻或链状亚历山大藻后改投喂中肋骨条藻,中华哲水蚤的产卵率和孵化率有所回升。但长时间投喂后,其产卵率(<1 eggsind-1 day-1)和孵化率(20-40%)保持低下,不易被恢复,雌体存活率也较低。以上赤潮微藻均能够被中华哲水蚤摄食,且摄食率未随实验时间的延长出现显著下降的趋势,但三株甲藻会显著影响中华哲水蚤的物质能量利用效率。中华哲水蚤摄食东海原甲藻后的同化效率显著低于三角褐指藻实验组(P<0.05),转化效率略低于中肋骨条藻实验组(P>0.05)。摄食米氏凯伦藻的同化效率与硅藻实验组无显著性差异,但转化效率显著低于中肋骨条藻实验组(P<0.05)。摄食链状亚历山大藻后的物质同化和转化效率则均显著低于中肋骨条藻实验组(P<0.05)。\n 营养成分测结果显示,东海原甲藻和米氏凯伦藻的营养价值相对较低,且缺乏ARA和EPA等关键多不饱和脂肪酸以及组氨酸等必需氨基酸。链状亚历山大藻的营养价值相对较高,但是EPA/DHA等关键多不饱和脂肪酸的比例组成较低。相关性分析结果显示,以上赤潮微藻的总脂、总氨基酸、某些多不饱和脂肪酸以及脂肪酸比例与中华哲水蚤雌体的碳含量变化之间呈现显著正相关性(P<0.05),EPA/DHA则与卵的碳含量之间呈现极显著正相关性(P<0.01)。表明,东海原甲藻、米氏凯伦藻和链状亚历山大藻以及饵料藻三角褐指藻的关键营养成分匮乏或比例失衡,很可能是调控桡足类雌体生长和产卵的关键要素。此外,中华哲水蚤摄食链状亚历山大藻后,还能够累积藻毒素。摄食十天后累积毒素含量为42±7pmol ind-1,累积毒素毒性为1.1±0.2 ng STX ind-1,但未发现明显的毒素转化现象。\n 研究还发现,紫贻贝幼贝能够摄食赤潮微藻,摄食甲藻后的清滤率和摄食率略高于硅藻实验组。且随着实验时间的延长,清滤率和摄食率并未发生显著变化。但是东海原甲藻和米氏凯伦藻能够显著抑制紫贻贝幼贝的体长和体重增长,使其显著低于其他实验组(P<0.05)。此外,东海原甲藻和米氏凯伦藻还能够显著影响紫贻贝幼贝的物质同化效率和转化效率,低于其他实验组。相关性分析发现,东海原甲藻和米氏凯伦藻营养价值低下,也是影响贝类生命活动和物质能量利用的主要原因,且相关性比与中华哲水蚤的相关性更强。相对而言,紫贻贝摄食链状亚历山大藻后的长势良好。但摄食链状亚历山大藻十天后,贝类累积毒素含量可达15±2 nmol g-1,毒性高达242±32μg STX equiv100 g-1 wet weight。且毒素发生明显转化现象,出现STX等高毒性成分。藻密度越高,毒素转化则越迅速。\n 以上研究表明,我国东海三种大规模甲藻赤潮都会对海洋生物造成显著的危害效应,都是典型的有害赤潮。其中,无毒的东海原甲藻系因为营养价值低下,缺乏某些关键脂肪酸和氨基酸,从而会显著影响浮游动物和贝类的生长、存活、繁殖等生命活动以及对物质能量的利用。产毒的米氏凯伦藻对浮游动物和贝类的影响更为显著,除了与该藻营养价值低下密切相关外,溶血毒素的作用不容忽视。产毒的链状亚历山大藻所产的PSP毒素能直接或通过贝类累积危害高营养级生物或人类,由于其关键营养成分比例失衡,也会对浮游动物产生危害效应。我国东海已连续多年发生大规模的甲藻赤潮,其对该海域海洋生物和海洋生态系统的危害,应当引起高度重视。
关键词: 水生生物学 课程教学改革 创新能力 培养 学生 生态学规律 海洋生物学 浮游植物
摘要: 水生生物学是研究水环境中各类水生生物的生物学和生态学规律,并探讨其控制利用的一门学科,包括海洋生物学和陆水生生物学两部分,其主要内容包括对浮游植物、浮游动物、周丛生物、底栖动物、