亲代环境胁迫对桡足类后代极端事件恢复能力的跨代影响机制研究

海洋极端事件频发背景下，研究人员针对亲代暴露于缺氧和海洋热浪(MHW)对桡足类Acartia tonsa后代恢复能力的跨代影响展开研究。通过多代实验评估生存率、体长、代谢率(RMR)和热耐受性(CTmax )，发现MHW单独暴露导致后代存活率骤降84%，而缺氧与MHW复合暴露呈现交叉保护效应。该研究揭示了环境胁迫的跨代传递存在性别特异性，为预测海洋生物种群动态变化提供了关键理论依据。

　　

随着气候变化加剧，海洋热浪(Marine Heatwaves, MHW)和缺氧等极端事件的频率和强度显著增加，对海洋生态系统构成严峻挑战。桡足类作为海洋食物网的关键环节，其种群动态直接影响能量流动和物质循环。然而，当前研究多聚焦于单代应激响应，对极端事件造成的跨代效应知之甚少，特别是复合事件的影响机制和性别差异更是一片空白。

加拿大魁北克大学里穆斯基分校的研究团队以广布种桡足类Acartia tonsa为模型，创新性地设计了包含暴露期和恢复期的两代实验。研究通过控制亲代(F1)暴露于不同组合的MHW(25°C)和缺氧(35% O₂
sat.)条件，系统评估了后代(F2)在恢复环境中的生存、生长和生理表现。相关成果发表在《Marine Environmental Research》上，首次揭示了复合极端事件的跨代效应存在"压力源特异性"和"性别二态性"特征。

研究采用闭环循环实验系统精确控制温度与溶解氧，通过对比F1-F2两代表型的反应规范(Reaction Norm)分析跨代可塑性(TGP)。关键方法包括：(1)多代培养体系建立，使用美国康涅狄格州采集的野生种群经126代实验室驯化；(2)标准化生理测量，采用封闭呼吸法测定常规代谢率(RMR)和临界热最大值(CT_max
)；(3)体长-体重异速生长模型校正；(4)性别特异性数据分析，计算变异系数比(lnCVR)量化性别差异。

【跨代响应(F1-F2)】
通过比较两代间的反应规范发现：MHW单独暴露导致F2存活率较亲代显著降低84%，而复合暴露组未见差异。体长变化呈现"氧依赖性"，常氧组后代体型缩小，而缺氧组保持稳定。代谢率在18°C亲代组出现代际升高，25°C组维持不变。热耐受性在低温亲代组后代中提升，高温组则无变化，暗示温度记忆的跨代传递。

【后代(F2)表现差异】
存活率分析显示MHW组F2存活率不足10%，显著低于其他组。体长呈现性别特异性响应：雌性受亲代温度和缺氧双重影响，而雄性仅响应缺氧条件。代谢率各组无显著差异，表明存在代谢补偿机制。雌性CT_max
在高温亲代组降低2°C，雄性则无变化。变异分析发现雌性在MHW组性状变异度最高，提示潜在适应优势。

【讨论与意义】
该研究揭示了三个关键机制：(1)MHW通过"劣质卵假说"造成跨代损伤，亲代可能牺牲卵质量维持自身存活；(2)缺氧触发交叉保护效应，缓解高温损伤；(3)雌性更易受温度而雄性更易受缺氧的跨代影响。这些发现革新了对海洋浮游动物气候适应力的认知，指出单一应激研究可能低估生态风险。

研究结果对预测MHW频发情境下的种群动态具有重要价值：虽然代谢补偿表明部分恢复潜力，但雌性热耐受性降低可能限制种群应对连续极端事件的能力。性别特异性响应提示未来研究需考虑操作性别比(OSR)变化对种群补充的影响。该成果为建立"气候智能型"海洋保护策略提供了理论基石，特别强调在复合事件风险评估中纳入跨代视角的必要性。