螃蟹种群数量正在锐减，失去嗅觉或是重要原因
甲壳类动物的嗅觉是其在水生环境中生活和交流的基础，更广泛地说，是其个体和种群生存的基础。然而，二氧化碳升高导致的海洋酸化加速威胁到螃蟹探测和响应重要嗅觉相关线索的能力。
近日，多伦多大学斯卡伯勒分校一项发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）的新研究发现，气候变化正在导致一种具有重要商业价值的海蟹失去嗅觉。研究证明了在生态和经济上重要的首长黄道蟹(Metacarcinus magister)在暴露于近期的二氧化碳水平时，对食物的嗅觉相关的触角弹动反应减少。在这种行为改变的基础上，在暴露于二氧化碳浓度升高时，他们对食物线索的嗅觉神经敏感性降低。该研究首次提供了高二氧化碳水平对海蟹生物组织多个层面影响的证据，将生理和细胞变化与整个动物的行为反应联系起来。
图源:《全球变化生物学》(2023)。DOI: 10.1111 / gcb.16738
这项针对首长黄道蟹（俗称珍宝蟹，Dungeness Crab）的研究发现，海洋酸化导致它们的嗅觉降低，影响了它们探测食物气味的能力，甚至减少了它们负责嗅觉的感觉神经的活动。斯卡伯勒大学生物科学系研究人员表示，“这是第一个研究海洋酸化对螃蟹嗅觉的生理影响的研究。”
海洋酸化是地球海洋因吸收大气中越来越多的二氧化碳的结果。这是燃烧化石燃料和碳污染的直接后果，已有多项研究表明它对海洋野生动物的行为产生了影响。
珍宝蟹是一种重要的经济物种，分布于从加利福尼亚延伸到阿拉斯加的太平洋海岸。它们是最受欢迎的食用螃蟹之一，2019年它们的渔业价值超过2.5亿美元。
研究人员解释说，像大多数螃蟹一样，珍宝蟹的视力很差，所以它们的嗅觉在寻找食物、配偶、合适的栖息地和躲避捕食者方面至关重要。它们通过一个被称为“弹动”的过程来进行嗅探，在这个过程中，它们弹动触角来探测气味。负责嗅觉的微小神经元位于触角内，触角向大脑发送电信号。
研究发现，当珍宝蟹暴露在海洋酸化环境中时，触角弹动的次数减少了，而且的感觉神经元对气味的反应减少了50%。
“当珍宝蟹探测到它们感兴趣的气味时，触角的轻弹会增加，但如果螃蟹是暴露于海洋酸化的环境中，气味的浓度必须提高10倍，才能看到触角轻弹增加。”
海洋酸化似乎正在影响螃蟹的嗅觉，这里有几个潜在的原因。赫尔大学的其他研究表明，海洋酸化会破坏气味分子，从而影响它们与螃蟹等海洋动物的嗅觉受体的结合方式。
研究人员对螃蟹感觉神经元的电活动进行了测试，以确定它们对气味的反应较差。研究还发现，珍宝蟹的嗅觉受体变少了，感觉神经元的体积也缩小了25%。
“这些细胞是活跃的细胞，如果它们没有探测到气味，也就在不工作的时间它们可能会缩小以节省能量。它就像肌肉一样，如果你不使用它就会缩小。”
研究表明，对食物探测的减少可能会对经济上重要的其他螃蟹物种也产生影响，比如阿拉斯加帝王蟹和雪蟹，因为它们的嗅觉功能相同。
“失去嗅觉似乎与气候有关，所以这可能部分解释了螃蟹数量下降的原因。而且如果找不到食物，雌性螃蟹就没有足够的能量来产卵。” 研究人员说。
文：Sara 审：Daisy
参考资料：
1.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.16738
2.https://phys.org/news/2023-05-crab-populations-important.html
Citation：
Andrea Durant et al, Ocean acidification alters foraging behaviour in Dungeness crab through impairment of the olfactory pathway.Global Change Biology (2023). DOI: 10.1111/gcb.16738. onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.16738
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