基于基因组毒性评估的巴西海洋保护区环境质量监测：以格拉普斯蟹(Grapsus grapsus)为生物指示剂的案例研究

本研究针对巴西海洋保护区(MPAs)环境质量评估需求，创新性地采用格拉普斯蟹(Grapsus grapsus)作为生物指示剂，通过微核试验(Micronucleus Test)检测基因组损伤水平。研究发现费尔南多·迪诺罗尼亚群岛因旅游活动导致显著基因组毒性，而特林达迪岛保持良好生态状态，为MPAs保护成效评估提供了新型分子生物学监测方案。

　　

在人类活动日益影响海洋生态系统的背景下，巴西海洋保护区(MPAs)的保护成效面临严峻挑战。尽管建立了包括费尔南多·迪诺罗尼亚群岛和特林达迪岛在内的保护体系，但旅游开发等人类活动可能威胁这些区域的生态完整性。传统监测方法难以精准评估亚致死水平的生态影响，亟需建立分子水平的生物监测体系。

巴西研究人员在《Regional Studies in Marine Science》发表的研究中，创新性地选用特有物种格拉普斯蟹(Grapsus grapsus)作为生物指示剂，采用微核试验(Micronucleus Test)检测其血细胞基因组损伤程度。该技术通过计数微核细胞(MN/1,000)评估染色体断裂或丢失等遗传损伤，具有灵敏度高、成本低等优势。研究团队在两个MPAs共采集27个样本（特林达迪岛10个，费尔南多·迪诺罗尼亚群岛17个），通过参数检验分析数据差异。

研究结果显示：

1. 研究区域与物种：选择具有典型对比特征的海洋保护区——高度旅游开发的费尔南多·迪诺罗尼亚群岛（年游客量超11万）与军事管制的特林达迪岛（常住<40人），以潮间带关键种G. grapsus为监测对象。
2. 基因组毒性差异：费尔南多·迪诺罗尼亚两个海滩（Sueste和Sancho）样本微核细胞率显著高于特林达迪岛（p<0.05），最高值达7.8±1.3 MN/1,000，反映持续环境压力。
3. 保护成效对比：特林达迪岛样本仅呈现基础水平遗传损伤（2.1±0.8 MN/1,000），证实低人类干扰下MPAs的有效性。

讨论部分指出，该研究首次将基因组毒性评估应用于巴西MPAs监测，证实微核试验能有效识别旅游活动等亚致死生态影响。费尔南多·迪诺罗尼亚结果警示需平衡旅游开发与生态保护，而特林达迪案例则为MPAs管理提供成功范例。研究建立的G. grapsus监测体系，为热带岛屿生态系统健康评估提供了标准化protocol，对完善全球MPAs管理策略具有重要参考价值。

该研究的创新性在于：

1. 首次将基因组毒性概念引入巴西MPAs评估体系；
2. 确立G. grapsus作为新型海洋生物指示剂；
3. 为《生物多样性公约》2020后框架提供分子水平监测方案。未来研究可扩展至其他海洋保护物种，建立多指标评估体系，为MPAs动态管理提供科学依据。