上升流调节海藻生物分子含量，改变西南太平洋沿海系统中海藻与其消费者的相互作用关系

《Oecologia》：Upwelling modulates seaweed biomolecule contents, altering seaweed-consumer interactions in a southwestern pacific coastal system

　　

摘要

东边界上升流系统（EBUS）是地球上生产力最高的海洋生态系统之一，这主要归功于寒冷且富含营养的海水上升至近岸区域。然而，上升流对海藻组织中生物分子浓度的影响，以及这些变化如何影响食草动物的摄食行为，目前仍知之甚少。我们通过提出一个假说来探讨这些问题，即上升流相关的物理化学条件会增加海藻组织中关键生物分子的浓度，从而间接调节食草动物的行为。我们首先对多个上升流（UW）和下沉流（DW）站点进行了表征，并利用UW–DW野外移植实验，考察了广泛分布于西南太平洋的海藻Lessonia spicata的生物分子浓度和生长差异。随后，我们评估了海藻来源对两种常见海胆——Loxechinus albus和Tetrapygus niger——摄食行为的影响。来自UW站点的海藻蛋白质和碳水化合物含量高于来自DW站点的海藻，这与自然UW条件下营养质量更高的结论一致。然而，在长时间暴露于共同DW环境后，UW来源海藻的生物分子浓度逐渐趋近于DW来源个体。在整个移植实验过程中，叶片长度均有所增加，但在整个实验期间的生长速率在不同来源之间并无显著差异。来自UW站点的海藻被摄食速率高于来自DW站点的海藻，而两种海胆的摄食反应则取决于海藻来源、消费者来源和物种身份。综合来看，这些结果表明，上升流相关的环境条件会影响海藻的营养特征以及消费者与海藻之间的相互作用，而移植后所观察到的趋同现象则凸显了这些特征在局部条件变化下的可塑性。这些发现对于预测未来沿海上升流格局变化可能引发的生态响应具有重要意义。