《Marine Environmental Research》：Thermal Risks and Opportunities for a Tropical Invasive Sea Urchin in a Fast-Warming Sea
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海洋暖化与非本土海胆Diadema setosum的适应性研究，揭示其代谢最适温27-28°C，繁殖和摄食最适温20-24°C，耐温极限36°C。当前以色列海岸夏季高温（32°C）已超出其生理最适范围，可能削弱种群活力，但暖化趋势或推动其向更冷区域扩散，最终占据地中海大部分海域，但东南黎凡特最热区种群潜力将下降。
作者：Iris Preiss、Guy Raanan、Shai Zilberman、Yotam Fadida、Ziva Lapidot、Ilana Berman-Frank、Gil Rilov
海法大学Leon H. Charney海洋科学学院海洋生物学系，地址：199 Aba Khoushy Ave. Mt. Carmel, Haifa 31905, 以色列
摘要
海洋变暖和生物入侵在许多海洋区域共同作用，导致温带和亚热带海洋生态系统迅速向热带化转变。这种转变改变了自然群落，使热带物种能够入侵并在新区域定居。但是，一些快速变暖的地区最终是否会变得过于炎热，从而不再适合某些热带入侵物种生存呢？地中海东南部是一个全球性的生物入侵和气候变暖热点区域，可以用来验证这一现象。本研究重点关注非本地物种——印度-太平洋-红海海胆Diadema setosum，这是一种近年来在海域中快速扩散的入侵物种。通过确定该物种在海法地区礁石生态系统中的适宜生存温度、最佳生存温度和致死温度，我们旨在探讨其在当前及未来面对海洋变暖时的生存状况。具体而言，研究考察了Diadema setosum的新陈代谢、繁殖和食物吸收能力等生理指标。结果表明，其最佳生存水温范围为27-28°C，生殖器官生长和成熟所需温度为20-24°C，而死亡温度为36°C。这些数据表明，即使未来海水温度超过目前夏季的最高温度32°C，该物种仍能存活，但进一步升温将使其面临生存压力。尽管在该地区当前夏季温度下，该物种的生理表现可能已受到一定影响，但这可能增加其向更寒冷地区扩散的可能性。因此，我们预计这种入侵物种最终会占据地中海大部分区域，但在最温暖的黎凡特海盆地，其生存能力可能会受到削弱。
研究节选
引言
海洋变暖是当前海洋生物多样性变化的主要驱动因素[1]。温度对从分子到生态系统的所有生物功能都有深远影响，因此被认为是影响生物分布和数量的最关键非生物因素之一[2]。所有生物都存在一个特定的适宜生存温度范围，这一范围体现了结构与分子运动协调性的优化。热性能曲线（TPC）
2022至2023年间，在位于以色列海法的以色列海洋与湖泊学研究所（IOLR）的流动海水实验系统中，进行了三项热性能曲线（TPC）实验，涵盖了从最低冬季温度到预测的未来温度范围。2022年5月9日在以色列Segavion岛（坐标33°02'28.9"N 035°04'58.0"E）收集了50只成年Diadema setosum个体，2022年12月30日在以色列Shikmona潮间带又收集了50只。讨论
研究结果表明，尽管以色列沿海目前的夏季最高温度（31-32°C，8月份超过30°C的情况占64%，数据来自Rilov实验室未发表的研究）远高于本研究中测试的三个生理指标的最佳生存温度，但海胆仅在36°C下才会死亡（见结果3.1）。显然，这三个生理指标（新陈代谢、摄食和繁殖能力）对温度的敏感性各不相同。结论
印度-太平洋-红海海胆Diadema setosum已经入侵了以色列的岩礁，但其扩散程度相比在土耳其、希腊和塞浦路斯的状况较为温和。然而，在过去几年中，它在以色列的扩散速度也在加快（数据来自Preiss和Rilov未发表的研究）。实验室实验显示，以色列沿海的夏季最高温度不利于其最佳的新陈代谢和食物吸收，更不用说繁殖了。作者贡献声明
Ziva Lapidot：研究工作Yotam Fadida：数据可视化及正式分析Shai Zilberman：研究工作Guy Raanan：项目管理、研究工作Gil Rilov：撰写、审稿与编辑、监督、资源协调、方法论设计、资金获取、概念构思Ilana Berman-Frank：撰写、审稿与编辑、监督Iris Preiss：初稿撰写、数据可视化、验证、方法论设计、研究工作、数据整理、概念构思未引用参考文献
[15], [61], [62], [63]利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本论文研究的财务利益或个人关系。致谢
感谢以下学生在本研究中的协助：Aliza Leit、Elena Bogdanova、Aviyam Tagar、Inês Gon?alves、Sophia Walter、Paul Kahles、Martina Mulas、Mukaila Alhassan。同时感谢以色列自然与公园管理局的合作。本研究得到了FutureMARES 869300和ACTNOW 101060072研究项目的资助。
