研究发现，海洋变暖威胁到为食物网提供燃料的关键浮游植物物种

西雅图（美联社）——几十年来，科学家们一直相信原绿球藻，地球上最小、数量最多的浮游植物，会在一个更温暖的世界里茁壮成长。但新的研究表明，这种构成地球气候基础并帮助调节地球气候的微小细菌将随着海洋升温而急剧减少。

发表在《自然微生物学》杂志上的一项研究发现，如果热带海洋的地表水温度超过82华氏度（27.8摄氏度），那么在未来75年里，原绿球藻的数量可能会减少一半。在同一时期，许多热带和亚热带地区的气温预计经常超过86华氏度（30摄氏度）。

“这些都是关键物种——非常重要的物种，”华盛顿大学海洋学院的研究副教授、该研究的主要作者弗朗索瓦·里巴莱特（franois Ribalet）说。“当一个关键物种的数量减少时，它总是会对生态和生物多样性产生影响。食物网将会改变。”

2025年9月5日，星期五，在西雅图，华盛顿大学海洋学院的研究副教授弗朗索瓦·里巴莱特（Francois Ribalet）拿着一瓶原绿球藻。（美联社图片/Annika Hammerschlag）

2025年9月5日，星期五，在西雅图，华盛顿大学海洋学院的研究副教授弗朗索瓦·里巴莱特（Francois Ribalet）拿着一瓶原绿球藻。（美联社图片/Annika Hammerschlag）

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原绿球藻栖息在地球上75%的阳光照射的表面水域，并通过光合作用产生大约五分之一的地球氧气。里巴莱特说，更重要的是，它们在海洋生态系统的基础上将阳光和二氧化碳转化为食物。

“在热带海洋中，近一半的食物是由原绿球藻生产的，”他说。“数以百计的物种依赖于这些家伙。”

虽然其他形式的浮游植物可能会进入并帮助弥补氧气和食物的损失，但Ribalet警告说，它们并不是完美的替代品。“进化造就了这种非常特殊的相互作用，”他说。“显然，这将对这个已经建立起来的非常独特的系统产生影响。”

这一发现挑战了几十年来的假设，即原绿球藻会随着海水变暖而茁壮成长。然而，这些预测是基于实验室培养的有限数据。在这项研究中，里巴莱特和他的团队在十年的时间里穿越太平洋，对水样进行了测试。

他们进行了100多次研究巡航——相当于绕地球六次——每公里从样本中提取了大约8000亿个细胞。在华盛顿大学的实验室里，里巴莱特展示了“海底”，这是一个装满管子、电线和穿透蓝色激光的盒子。这个定制的设备不断地吸入海水，使研究小组能够实时计算微生物的数量。Ribalet说：“我们已经计算出的原绿球藻比银河系中的恒星还多。”

2025年9月5日，星期五，在西雅图的一个实验室里，由华盛顿大学研究人员开发的定制流式细胞仪SeaFlow使用激光检测原绿球藻。（美联社图片/Annika Hammerschlag）

2025年9月5日，星期五，在西雅图的一个实验室里，由华盛顿大学研究人员开发的定制流式细胞仪SeaFlow使用激光检测原绿球藻。（美联社图片/Annika Hammerschlag）

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麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology）研究原绿球藻（Prochlorococcus）的科学家保罗·贝鲁布（Paul Berube）没有参与这项研究，他说，数据的广度是“开创性的”。他说，这些结果与已知的微生物流线型基因组相吻合，这使得它对快速环境变化的适应能力降低。

他说：“它们位于食物网的最底部，它们为其他一切提供食物——鱼吃吃浮游植物的东西，我们吃鱼。”“当地球发生变化，影响到这些为我们提供食物的特定生物时，这将产生重大后果。”

为了测试原绿球藻是否可以进化到能够承受更热的环境，Ribalet的团队模拟了一种假设的耐热菌株，但发现即使是这些菌株“也不足以完全抵抗最温暖的温度，如果温室气体排放继续增加，”Ribalet说。

他强调，这项研究的预测是保守的，没有考虑到塑料污染或其他生态压力因素的影响。里巴莱特说：“我们实际上试图提出最好的情况。”“实际上，情况可能更糟。”

周五，2025年9月5日，华盛顿大学海洋学院的研究副教授弗朗索瓦·里巴莱特（Francois Ribalet）在西雅图实验室的海床上工作，这是一种用于检测原绿球藻的仪器。（美联社图片/Annika Hammerschlag）

周五，2025年9月5日，华盛顿大学海洋学院的研究副教授弗朗索瓦·里巴莱特（Francois Ribalet）在西雅图实验室的海床上工作，这是一种用于检测原绿球藻的仪器。（美联社图片/Annika Hammerschlag）

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韦尔斯利学院（Wellesley College）副教授史蒂文·比勒（Steven Biller）表示，预计的下降“令人恐惧，但似乎是合理的”。他指出，原绿球藻是海洋“看不见的森林”的一部分——大多数人从未想过的微小生物，但对人类的生存至关重要。

“一半的光合作用发生在海洋中，原绿球藻是其中非常重要的一部分，”比勒说。“潜在影响的程度有点惊人。”

Biller、Berube和Ribalet说，虽然其他微生物可能会有所补偿，但对生物多样性和渔业的更广泛风险是真实存在的。

“我们知道是什么导致了全球变暖。在科学界没有争论，”Ribalet说。“我们需要控制温室气体排放。”

他希望这一发现能引起人们对热带海洋的更多关注，热带海洋可以作为适应变暖的天然实验室，也可以作为生态崩溃的早期预警信号。

“这是我第一次希望自己是错的。我希望自己是错的，”他说。“但这些都是数据驱动的结果。”

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