巨大的marimo藻球有致命的冬季晒伤风险

根据东京大学的一项新研究，气候变化可能会使稀有的水下“marimo”藻球过度暴露在阳光下，从而杀死它们。Marimo是活的毛茸茸的绿藻球。世界上最大的marimo可以在日本北部主要岛屿北海道的阿寒湖中找到。

在这里，厚厚的冰雪层为它们遮挡了过多的冬季阳光，但由于全球变暖，冰层正在变薄。研究人员发现，这种藻类可以在强光下存活长达4小时，如果随后在中等光照下放置30分钟，它们就会恢复。然而，藻类在强光下暴露六个小时或更长时间后就会死亡。该团队希望这一发现能够凸显气候变化对这一濒危物种的威胁以及保护其栖息地的迫切需要。

有些人养猫，有些人养石头，但宠物海藻呢?Marimo是一种蓬松、柔软的水下藻类绿球，深受游客、自然爱好者和水族馆主的欢迎。它们的大小从一粒豌豆到一个篮球不等，当漂浮的Aegagropilalinnaei藻类通过湖水的轻微滚动运动捆绑在一起时自然形成。

它们仅在少数几个国家发现，在阿寒湖发现的最大的球藻直径可达30厘米。在日本，它们非常受欢迎，有自己的年度节日、商品甚至吉祥物。然而，marimo是一种濒危物种，在全球范围内它们的数量普遍下降。

Marimo依靠养分和光合作用生存。它们的衰落通常归因于人类干预改变或污染了它们居住的淡水湖。然而，关于改变阳光照射的影响的研究还不多。

“我们知道marimo可以在温暖的夏季水域中生存明亮的阳光，但尚未研究marimo在冬季低温下的光合作用特性，因此我们对这一点很着迷，”科学研究生院的项目助理教授MasaruKono说。在东京大学。“我们想知道Marimo是否能忍受它，以及它们如何应对低温、高光强度的环境。”

河野和团队在冬天访问了阿寒湖的Churui湾，以测量水下有和没有冰盖的温度和光照强度。首先，他们在离岸80米的冰上钻了一个小洞，然后雕刻了一个2.5米乘2.5米的大正方形以读取读数。他们还用手仔细地收集了几个大小与铅球(10-15厘米)差不多的球。

回到东京后，该团队使用制冰机和白色LED灯制成的冰盘重现了环境条件。从marimo球中取出藻类链并测试它们的正常光合作用能力。然后将它们放置在人造光下的冰中的容器中，人造光被调整为在不同的时间段以不同的强度发光。

“我们展示了一项新发现，即即使在寒冷温度(2-4摄氏度)下暴露于模拟强日光长达4小时，然后再接受适度光照仅30分钟，marimo中受损的细胞也可以自我修复。这种适度的光具有在黑暗中不会发生的恢复作用。但是，当暴露在强日光下6小时或更长时间时，某些参与光合作用的细胞会受损，藻类会死亡，即使在中等光照下也是如此，”Kono解释道。

“这些结果表明，光抑制(由于细胞损伤而无法进行光合作用)将对阿寒湖的marimo造成严重威胁，如果全球变暖继续进行并且冰盖消退，阿寒湖在冬季每天接受超过10小时的阳光照射。”

研究人员从marimo球中提取藻丝样本。这个球整个由绿藻组成，其核心没有不同的材料。图片来源：2022年小原明菜

接下来，该团队想要找出整个球会发生什么，以及结果是否与较小的线相同。

“在目前的研究中，我们使用了解剖的丝状细胞，因此我们没有考虑球形marimo结构的影响以及它如何防止暴露在强光下。但是，如果长时间暴露于表面细胞的损伤增加阳光直射，在极端情况下，这可能会影响它们圆形身体的维持，并导致巨型球藻消失。因此，我们需要在未来不断监测阿寒湖的状况，”河野说。

由于冰雪覆盖，水下温度保持在1-4摄氏度左右的相对稳定和温暖。然而，在地面上，它们从负18度到1摄氏度不等。图片来源：2022藤田麻美

Kono希望这项研究能够帮助地方和国家政府了解保护日本独特的marimo及其栖息地的迫切需要。“我们也希望这将成为所有人认真思考全球变暖影响的机会，”他说。