地区：上海市 宝山区
关键词：香港科技大学;深圳大学;三亚深海科学与工程研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004588
成果描述：
| 生活在海底的大型底栖生物不仅是海洋生态系统中极为关键的成员，也包括了海洋水产的主要经济品种。因此，它们对维护海洋生态系统结构的稳定和支撑海洋产业的发展极为重要。大部分海洋底栖生物都有一个浮游的幼虫期。通过幼虫选择最佳的物理界面附着变态，底栖生物才能完成从浮游期向固着期的幼体和成体的转变。幼虫期的附着态势不仅极大地影响着物种的大尺度分布格局，还决定底栖生态群落的结构和功能。由于海洋中所有的物体表面都被生物膜（由海洋微生物及其细胞外产物所构成的一薄层）所覆盖，所以幼虫的附着必然会受到生物膜的影响。海洋生物膜中微生物的群落结构、功能和代谢产物易受到环境因子的调控，并且能够对局部、区域、乃至全球的环境变化作出及时的响应。因此，环境的变化必然也会影响底栖生物幼虫的附着，进而影响其初始群落的形成和演替，通过影响群落结构的稳定性改变底栖生态系统的功能。然而，由于生物膜的结构极为复杂，而其中大多数的微生物又无法培养，依赖传统的研究方法和技术是无法深入研究涉及生物膜在海洋生态系统中的角色的关键问题，如海洋生物膜如何因环境的变化而变化，生物膜如何影响底栖生物幼虫的附着，种群动态分布和生态系统功能，更无法理清环境因子、生物膜、和幼虫附着之间的复杂关系。该项目组在过去15年中（1997至2012年）系统地研究了：1)不同环境因子影响下的天然生物膜的微生物群落结构、功能及化学信号分子组成；2)天然及人工生物膜产生的化学信号分子对底栖生物幼虫附着的作用；3)化学信号分子对底栖生物幼虫的作用机理。通过研究这些科学问题，该项目组：1）开创性地刻画了天然生物膜中微生物群落和功能的时空变化和环境因子对这些变化所造成的重大影响；2)证明了底栖生物幼虫能够识别不同环境下形成的生物膜及其化学信号；3)发现了天然生物膜及其中单株微生物中存在的大量影响底栖生物幼虫附着的化学信号分子；4)首次阐明了一些化学信号分子在底栖生物幼虫中的作用靶标；)创立了环境因子、生物膜和底栖生物幼虫附着、群落变化及生态稳定性这三者之间的关系模型；6)改进了研究海洋不同生境下微生物分子生态学的方法学。该项目组取得的成果深入地解答了环境变化如何通过改变生物膜中微生物的群落结构、功能以及化学信号分子组成影响底栖生物的幼虫附着，从而影响底栖生物的群落结构及其在生态系统中的功能的重大科学问题。获得的科研成果为中国海洋资源的可持续利用提供解决诸多问题方案的理论基础，并为全球气候变化下海洋生态系统的变化趋势提供参考依据。该项目涉及的科学面极广，注重多学科交叉。从1997到2012年之间该项目组共发表SCI论文280余篇，所发表的20篇代表性论文他引一千五百余次,其成就和影响力实为世界同行中的佼佼者。 |
