模拟未来环境条件时，研究人员面临一个重要问题：实验室内的实验易于控制和复制，但不足以模拟自然生态系统的复杂性。相反，在自然条件下的实验又太复杂，难以控制。最近，德国亥姆霍兹基尔海洋研究中心（GEOMAR）的科学家将两种方法结合起来研究了一种主要浮游生物物种对海洋酸化增强的反应。结果已发表在国际期刊《自然生态和演化》（Nature Ecology and Evolution）上。

全球大气中的二氧化碳浓度不断提高，结果造成溶解在海洋中的二氧化碳量也随之增加，使海洋酸化。随着海洋酸化过程的不断发展，科学家致力于评估该过程对海洋生态系统的影响。

来自GEOMAR的研究小组首次在实验室和自然条件下研究了一种钙质微藻Emiliania huxleyi对海洋酸化的适应性。该实验经过数年的实验室内检测，令该藻类在二氧化碳浓度持续增加的环境下生存。三年后，E. huxleyi已能够从容应对比实验开始时更高的二氧化碳浓度。结果明确地说明在实验室条件下，该藻类具有对海洋酸化非常强的适应性。但问题依然存在，在实验室实验中的演化适应是否也能同样运用于自然条件下呢？

2013年春，研究团队在瑞典将藻类添加到浮游生物群落中，进行自然条件下该藻类对二氧化碳浓度提升的适应性研究。令人吃惊的是，研究人员发现在低pH条件下，在实验室里已能够适应酸化条件的藻类并没有表现出比从未驯化过的对照组更好的适应能力。尽管它们都来自同一祖先，但仅在3年的时间内，它们在自然浮游生物群落中的竞争力已经有了很明显的差异。有些E. huxleyi藻可能繁殖较快，但其中一些甚至在群落中消失了，不管之前这些藻类有没有经历过适应海洋酸化的实验。这表明在自然条件下，E. huxleyi藻的演化十分迅速。

该研究的作者指出，这个结果也证明了我们对海洋酸化的长期影响还知之甚少。生物适应新环境的能力让我们一次又一次的为之惊讶，然而，这并不能改变一个事实，即随着海洋酸化的发展，许多物种将无法维持其生态位。因此，生物多样性的丧失是不可避免的。

（刘晓琳 编译）

原文链接：

Lennart T. Bach, Kai T. Lohbeck, Thorsten B. H. Reusch, Ulf Riebesell. Rapid evolution of highly variable competitive abilities in a key phytoplankton species. Nature Ecology & Evolution, 2018; DOI: 10.1038/s41559-018-0474-x