探索水蚤的詭異現(xiàn)象：水中二氧化碳升高時，它們的防御能力將大降

我們今天面臨的環(huán)境問題越來越嚴重，溫室效應(yīng)早已給地球亮起警示紅燈。那么溫室氣體二氧化碳會對地球有哪些影響呢？一項新的研究顯示，二氧化碳含量的升高可能會使湖泊中某些生物失去防御能力。就像海洋一樣，一些湖泊的溫室氣體含量也在受環(huán)境影響而不斷上升。水蚤作為湖泊食物網(wǎng)的重要組成部分，研究表明水中過多的二氧化碳可能會使水蚤昏昏欲睡而無法抵擋捕食者。

在長時間內(nèi)對湖泊化學(xué)物質(zhì)的詳細監(jiān)測的研究比較罕見的。但科學(xué)家們2018年1月11日在“當代生物學(xué)”報道中稱，研究人員通過對1981年至2015年期間在德國的四個水庫的研究中發(fā)現(xiàn)，研究人員可以計算出這四個水庫中二氧化碳含量水平上升了多少，測量水中pH變化以及記錄酸度值下降了多少。

地球大氣中二氧化碳的上升也使溶解在海洋中的氣體含量增加，使其酸性更強。研究表明海洋酸化改變了海洋物種的行為。德國Bochum大學(xué)的水生生態(tài)學(xué)家LindaWeiss說，目前還不太清楚大氣中二氧化碳水平的上升是如何影響淡水體的，也不清楚水中生物是如何應(yīng)對變化的。比較這四個水庫的數(shù)據(jù)表明，在這35年中，所有湖泊的平均二氧化碳含量增加了560mPa。其中兩個水庫的二氧化碳含量增加了大約4倍，在pH方面，總平均值由8.13降至7.82。

在實驗室里，研究小組研究了高濃度的二氧化碳對兩種水蚤行為的影響，微型甲殼動物水蚤屬于淡水食物鏈的最底部。當食肉動物，如以水蚤為主食的蚊子幼蟲捕食時會釋放出一種化學(xué)信號，提示各種水蚤用一系列防御裝置武裝自己。有些水蚤舉著令人望而生畏的脖子尖刺；另一些則長出巨大的“頭盔”，使捕食者更難吞咽。但是，在二氧化碳含量高的水域里，水蚤的危險感似乎變得遲鈍了。

研究小組在含有捕食者化學(xué)信號和二氧化碳的水域中測試了這些生物，它們的分壓分別為2000、11000和16000 mPa。雖然2000 mPa在實驗室中被認為算是高的，但是現(xiàn)在在湖泊中它已普遍存在了，所以研究小組用它作為對照。這兩種物種在11000和16000 mPa (許多湖泊被認為是最壞的情況下)的防御能力較弱，表現(xiàn)為頸部尖峰較少，或出現(xiàn)較小的峰頂。

進一步的測試表明，水域中二氧化碳濃度的升高主要是由二氧化碳引起的，跟水域pH變化關(guān)系不大。雖然目前還不清楚二氧化碳的升高究竟是如何導(dǎo)致水蚤降低防御能力的，但研究人員認為二氧化碳是一種麻醉劑，會使人的感官反應(yīng)變得遲鈍。

當然，湖泊之間的個體差異性以及環(huán)境化學(xué)之間的影響使研究人員難以給出確切的結(jié)論，但是我們可以知道溫室氣體會改變湖泊食物網(wǎng)的微妙平衡，本研究結(jié)果對未來湖泊環(huán)境研究具有重要的意義。