近日，重庆师范大学生命科学学院付世建教授团队在国际动物学学术期刊《Current Zoology》上发表题为“Thermal stability in hypoxia tolerance irrespective of innate tolerance capacity: associations with oxygen demand and supply balance in four freshwater fishes”的研究论文。该研究探讨了四种淡水鱼类在升温条件下低氧耐受能力的热稳定性及其潜藏的氧供需平衡机制。相关成果对于预测全球变暖背景下淡水鱼类的分布变化以及制定科学有效的保护策略具有参考价值。

全球变暖正使淡水鱼类面临双重环境胁迫：一方面水温升高加剧了鱼类的代谢需氧量，另一方面水温升高致使水体溶解氧浓度下降。这种氧气供需失衡可能成为威胁淡水鱼类生存与分布的重要因素。为探究淡水鱼类在环境温度上升时低氧耐受能力的响应模式及其内在生理机制，研究团队选取了四种淡水鱼类——常氧适应型（Normoxia-adapted）的中华倒刺鲃（Spinibarbus sinensis）和慈鲷（Sciaenochromis fryeri），以及低氧耐受型（Hypoxia-tolerant）的金鱼（Carassius auratus）和尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）——分别在20°C、25°C和30°C条件下适应28天后，系统测定了与低氧耐受能力相关的一系列关键生理指标。

结果显示，四种鱼类的低氧耐受能力几乎均未随温度升高而下降，表现出显著的热稳定性。这种稳定性主要源于鱼类的代谢需氧量（MO₂）与氧气供应能力（α）随温度同步上升，从而维持了机体氧供需的动态平衡。然而，在极端低氧条件（P_LOE）下，两类耐受类型的鱼类展现出不同的响应策略：常氧适应型鱼类继续提升氧气供应能力，而低氧耐受型鱼类则更依赖于代谢抑制和无氧代谢来满足能量需求。值得注意的是，研究还发现一个反直觉的现象：中华倒刺鲃在升温（25°C和30°C）条件下反而表现出更强的低氧耐受能力。团队推测，这可能与其自然栖息地中夏季浅水区频繁出现的高温和周期性缺氧环境有关，体现了环境压力驱动的适应性进化。

该研究由重庆师范大学进化生理与行为学实验室完成，第一作者为2024级博士生张永飞，共同作者包括2024届硕士生黄可人、2023级硕士生向平，通讯作者为付世建教授。本研究得到了国家自然科学基金项目（32370509）和国家重点研发计划项目（2023YFC3205903）的共同资助。

论文链接：https://doi.org/10.1093/cz/zoag026

 

 

 

 

                                                                                                                        图文：张永飞

                                                                                                                        审核：曾令清