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在海洋生态系统中，甲壳类动物幼体对温度敏感，海洋热浪影响不明。研究人员以欧洲岸蟹（Carcinus maenas）幼体为对象，研究热浪各因素的影响。结果显示，热浪影响幼体生存、发育等，还确定了 “存在区域”。这为预测海洋生物对气候变化的响应提供依据。
在神秘的海洋世界里，海洋生物正面临着前所未有的挑战。随着全球气候的变化，海洋热浪的出现愈发频繁，强度也不断增加。对于那些有着复杂生命周期的海洋生物，尤其是幼体阶段的它们来说，这无疑是一场严峻的考验。在众多海洋生物中，甲壳类动物的幼体时期非常关键，它们对温度的变化极其敏感。然而，目前虽然人们对海洋热浪给成年甲壳类动物带来的影响有了一定了解，但对于其对幼体的影响却知之甚少。而且以往的研究往往只关注热浪的强度，忽略了持续时间和发生时间等因素，也难以区分热浪和平均温度升高各自的影响。在这样的背景下，为了深入探究海洋热浪对海洋生物幼体的影响，来自 Alfred-Wegener-Institut 等研究机构的研究人员开展了一项重要研究。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员选择欧洲岸蟹（Carcinus maenas）的幼体作为研究对象，通过精心设计的实验来模拟不同强度、发生时间和持续时间的 “温暖事件”（模拟热浪）。实验主要采用了以下关键技术方法：一是实验室模拟实验，在温度控制室内进行，设置不同的温度条件来模拟温暖事件；二是统计学方法，利用线性混合效应模型（LMMs）分析温暖事件对幼体生存、发育等指标的影响，通过模型选择和比较来确定最佳模型 。
在实验设计上，研究人员进行了两个主要实验。第一个是 “温暖脉冲（Warm pulse）” 实验，幼虫从孵化开始在 15℃的海水中饲养，之后分别在孵化后第 0、5、10、15 天开始，将其暴露在 18℃、21℃、24℃的高温下持续 10 天，实验结束后继续在 15℃条件下发育至大眼幼体阶段。第二个是 “温暖压力（Warm press）” 实验，幼虫同样从 15℃开始饲养，之后在不同时间点（第 0、5、10、15 天）将温度升高到 18℃、21℃、24℃，并一直保持该温度直至幼虫变态为大眼幼体。同时，研究人员设置了在 15℃、18℃、21℃、24℃恒温条件下饲养幼虫的对照组，用于对比分析。
实验结果令人瞩目。在 “温暖脉冲” 实验中，研究发现强度和发生时间会影响幼虫的生存和发育。高温（24℃）会降低幼虫的生存率，而且当温暖脉冲在第 15 天开始时，生存率显著低于早期开始的情况。同时，强度增加会缩短发育持续时间，在温暖脉冲开始于第 15 天的情况下，发育持续时间会显著延长。干重和瞬时生长率也受到温暖脉冲强度和发生时间的影响，高强度的脉冲会导致干重减少，瞬时生长率虽随强度增加，但后期温暖脉冲的增长幅度较小。与 15℃的基线温度相比，温暖脉冲会影响幼虫的生存和适应性，存在一个 “存在区域”，超出该区域，幼虫的性能会受到影响。
“温暖压力” 实验也得到了类似的结果。幼虫到大眼幼体的生存率随着强度和发生时间的增加而降低，18℃的压力下发育持续时间显著更长，且后期开始的温暖压力会使发育持续时间更长。干重和瞬时生长率受强度和发生时间的综合影响，中间强度的脉冲下，干重随时间延迟而减少，瞬时生长率随强度和时间下降，且中间和高强度下降更明显。与基线温度相比，温暖压力同样影响幼虫生存，低强度压力在特定情况下会增加生存率，而中间强度压力在不同时间对生存率影响不同，同样存在限制的 “存在区域” 。
综合研究结果和讨论，该研究有重要意义。研究确定了 “存在区域”，表明热浪各因素对生物性能的影响复杂且难以简单区分。发生时间在评估生物对环境变化的响应中至关重要，尤其是在幼体阶段向大眼幼体转变的关键时期，后期的热浪影响更为严重。研究还发现生物对热浪的响应不能简单通过平均温度来预测，这为理解自然环境中热浪的影响提供了新视角。同时，研究也指出未来应关注热浪发生时间与生物变态时间的匹配情况，以及考虑更复杂的热浪场景，如不同的温度上升速率。这项研究为预测海洋生物种群对气候变化的响应提供了重要依据，对保护具有复杂生命周期且对温度敏感的物种具有指导意义，有助于制定更有效的保护策略，让我们更好地应对海洋生态环境的变化。
