气候变化驱动下海洋生物地理格局演化

报告简介:

生物地理格局是环境与生物在不同时、空尺度共同作用的结果。全球气候变暖通过多重物理-化学机制对海洋生态系统及生物多样性产生级联效应,导致暖水物种北扩、生物地理区系重组、生物呈现小型化趋势等,这一影响在中国近海尤为突出。中国近海所在的西北太平洋边缘海作为古气候震荡与复杂洋流系统的典型海域,其历史环境变迁(如第四纪海平面波动)与现代异质性环境梯度共同驱动海洋生物多样性格局的形成与演化。以广布种口虾蛄(Oratosquilla oratoria)为模型,系统解析气候变化背景下环境-生物互作对海洋生物地理格局的塑造机制。多维分子标记揭示该物种存在以长江口为界的南北隐存谱系分化,两谱系在接触带呈现渐渗杂交特征。时、空环境因子与遗传结构耦合分析表明第四纪冰期栖息地片段化塑造了口虾蛄遗传分化格局,而现代海水温度梯度通过自然选择驱动口虾蛄南北谱系发生温度适应性分化。热胁迫实验结合多组学解析发现南北谱系在热激响应中呈现可塑性表达分化,以促进其对不同温度生境的适应。长江冲淡水以及生态位差异导致的环境过滤对迁移个体和/或杂交后代的选择作用是在基因流背景下维持历史谱系分化的关键。模型模拟显示,在未来气候情景下杂交带将向高纬度扩张,可能通过增强遗传渗入打破杂交与选择间的平衡,重构南北谱系分布边界,从而影响口虾蛄生物地理格局。本研究为解析气候驱动下海洋生物地理格局演变提供了“古环境塑造-当代选择压力-生物可塑性响应”三位一体的研究范式,为预测海洋生物多样性应对未来气候变化的潜力提供重要参考。

报告人简介:

沙忠利
研究员,国家杰出青年基金获得者,国家基金委创新群体核心成员。长期从事海洋生物多样性与进化研究,重点关注海洋生物多样性与环境的相互作用,以第一或通讯作者发表学术论文 100 余篇,出版专著8 部,获得曾呈奎海洋科技奖“青年科技奖”以及海洋科学技术奖一等奖等奖励。