Shiori Kitade(兵库大学环境人类学研究生院)、Noriyuki Endo(姬路生态技术有限公司)、Yasuyuki Nogata(中央电力工业研究所)、Kiyotaka Matsumura(北里大学海) Tsuyoshi Yasumoto(北里大学海洋生命科学学院)、Ryo Iguchi(国立先进工业科学研究所) Technology)和Takeshi Yorisue(兵库大学和兵库县人文自然博物馆)对藤壶幼虫进行了研究。附生植物(注)的信息素在低浓度下不诱导沉降,但具有抑制沉降的效果。
该研究成果于2022年9月29日发表在国际科学期刊《海洋科学前沿》电子版
据透露,藤壶幼虫利用有关同一物种成虫分泌的信息素浓度的信息来寻找合适的栖息地。藤壶是海洋生态系统中典型的固着生物,它们粘附在沿海电厂冷却水系统、船舶底部等人造物体上,导致电厂冷却效率下降、船舶燃油效率上升。这些影响导致二氧化碳排放量增加,造成各种负面环境和经济影响。为了防止这种生物污垢,含有有机锡化合物的防污涂料已被广泛使用,但由于其对环境的负面影响,其使用目前在国际上受到严格限制。因此,开发新的防粘连技术是一个问题。阐明藤壶等生物的沉降机制有望有助于解决这一问题。
藤壶通过交配繁殖,因此同一物种的个体会聚集在一起(图 1)。成虫被粘在岩石上无法移动,因此鲤鱼幼虫(图 2)使用化学物质和其他物质寻找合适的栖息地。成虫分泌的海水溶性沉降诱导信息素(WSP)被认为是诱导鲤鱼幼虫沉降的化学物质之一。
在 WSP 之前的研究中,将多个鲤鱼幼虫放入一个容器中,并检查它们对信息素的反应。然而,众所周知,鲤鱼幼虫在容器中会相互作用并引起彼此沉降,因此实验中添加的WSP的效果可能无法正确检测。因此,在本研究中,我们将单个 Cypris 幼虫放入容器中并研究 WSP 的功能。
当将鲤鱼幼虫放入没有WSP的海水(对照海水)或将WSP调整为低浓度(1 nmol/L)、中浓度(10 nmol/L)或高浓度(100 nmol/L)的海水中时,我们发现与对照海水相比,在高浓度下,沉降率增加,但在低浓度下,沉降率下降(图3)。我们认为,低浓度WSP刺激向鲤鱼幼虫提供了信息,即在相对较远的地方存在同种个体的合适定居点,使它们能够继续寻找定居点(图4)。
已发现鲤鱼幼虫利用 WSP 浓度信息来寻找合适的栖息地。然而,WSP 在海洋中的浓度和扩散往往是未知的,阐明仍然是未来的挑战。藤壶等污垢生物也被称为附着在船舶等人造物体上并造成损害的污垢生物,其附着机制的阐明有望为环境负荷低的污垢防止技术的开发做出贡献。
[标题]
同种生物的微弱化学痕迹延迟了藤壶幼虫的定居
(同种生物的微弱化学痕迹延迟了藤壶幼虫的定居)
[作者]
Shiori Kitade、Noriyuki Endo、Yasuyuki Nogata、Kiyotaka Matsumura、Ko Yasumoto、Akira Iguchi、Takefumi Yorisue
(Shiori Kitade、Noriyuki Endo、Yasuyuki Nogata、Kiyotaka Matsumura、Tsuyoshi Yasumoto、Ryo Iguchi、Takeshi Yorisue)
[杂志/出版日期/doi]
海洋科学前沿(发布日期:2022 年 9 月 29 日)
doi:103389/fmars2022983389