厦门大学底栖生物学新突破:揭秘海洋生态奥秘,引领科研新风尚

在浩瀚无垠的海洋深处,隐藏着无数生命的奥秘。近年来,厦门大学海洋与地球学院的科研团队在底栖生物学领域取得了令人瞩目的突破性成果,不仅揭示了海洋生物适应独特生境的遗传机制,还为海洋防污损技术和仿生材料研发提供了重要见解。本文将带您深入了解这些前沿科研成果,感受科学探索的魅力。

一、藤壶的固着生活:从达尔文到现代科研

藤壶,这种看似不起眼的海洋生物,却是甲壳动物中唯一营固着生活的类群。早在170年前,进化论的奠基人达尔文就曾耗费八年之久对藤壶进行深入研究。如今,厦门大学的科研团队继承了这一探索精神,揭示了藤壶适应底栖固着生活的基因奥秘。

2024年4月23日,厦门大学海洋与地球学院的柯才焕、冯丹青教授团队与环境与生态学院张原野副教授团队合作,在《Nature Genetics》上发表了题为“New genes helped acorn barnacles adapt to a sessile lifestyle”的研究论文。该研究通过分析藤壶附着和壳形成过程,发现了新基因bcs-6和bsf的起源和功能,揭示了这些新基因如何为藤壶适应独特生境提供关键遗传基础。

二、新基因的发现:揭开藤壶固着的秘密

藤壶能够分泌一种特殊的藤壶胶,这种胶体在水环境下能快速凝固,使其牢固地附着在船舶、水产养殖网衣等设施表面。科研团队通过基因组学和分子生物学手段,发现了bcs-6和bsf这两个新基因在藤壶附着和壳形成过程中的关键作用。

bcs-6基因主要负责调控藤壶胶的合成与分泌,而bsf基因则参与壳体的形成与加固。这两个基因的协同作用,使得藤壶能够在复杂的海洋环境中稳定固着,从而适应底栖生活。

三、科研应用前景:从防污损到仿生材料

这一研究成果不仅深化了我们对海洋生物适应机制的理解,还具有重要的应用价值。首先,揭示了藤壶附着的分子机制,为开发高效的海洋防污损技术提供了新思路。通过干扰或抑制bcs-6基因的表达,有望研发出防止藤壶附着的环保型防污涂料。

其次,藤壶胶的独特性质使其成为仿生材料研究的热点。科研团队正致力于解析藤壶胶的化学组成和结构特征,以期开发出具有类似性能的人工材料,应用于医疗器械、建筑粘合剂等领域。

四、深远海养殖:科学规划,保护海洋生态

在另一项研究中,厦门大学海洋与地球学院的曹玲教授团队聚焦深远海养殖的科学规划。随着近岸养殖带来的环境问题日益凸显,深远海养殖成为新的发展方向。

曹玲教授指出,深远海养殖不仅能利用开阔海域优秀的水体交换能力,减轻对环境的影响,还能提升水产品的质量。然而,当前我国深远海养殖尚缺乏综合的科学空间规划战略和成熟的商业化运营模式。

为此,研究团队提出了科学评估养殖活动的生态环境效应,确保深远海养殖与海洋生态保护相协调的策略。这一研究成果为我国深远海养殖的可持续发展提供了重要参考。

五、全球尺度海洋生物碳泵:揭示碳汇奥秘

厦门大学王为磊教授团队在海洋生物碳泵研究领域也取得了重要突破。他们利用自主研发的逆向反演模式,首次成功推演出了全球尺度的海洋生物碳泵分布格局。

海洋生物碳泵是将有机碳从海洋表层输出到中深层,从而实现对大气二氧化碳的长时间封存,是海洋碳汇过程的关键部分。这一研究成果为全球气候变化背景下海洋碳汇的估算提供了重要参考,有助于我们更好地理解和保护海洋生态系统。

六、结语:厦门大学引领海洋科研新风尚

厦门大学海洋与地球学院的科研团队在底栖生物学、深远海养殖和海洋碳汇等领域取得的一系列突破性成果,不仅彰显了其在海洋科技领域的雄厚实力,也为全球海洋生态保护和可持续发展提供了重要支撑。

未来,随着科研技术的不断进步和跨学科合作的深入,厦门大学将继续引领海洋科研新风尚,揭示更多海洋生态奥秘,为人类与自然的和谐共生贡献力量。

让我们共同期待,这些前沿科研成果能够转化为实际应用,造福人类社会,守护蓝色家园。