近日，溫州大學(xué)生命與環(huán)境科學(xué)學(xué)院李仁輝教授團(tuán)隊的王澤雙博士和張和博士等在國際著名期刊《Harmful Algae》(中科院一區(qū)，藻類學(xué)領(lǐng)域頂刊)上發(fā)表題為“Defense against Paramecium predation via long filament morphology favors the survival of Raphidiopsis raciborskii populations”的論文。

新型藍(lán)藻水華--尖頭藻（Raphidiopsis）水華因其產(chǎn)生藍(lán)藻毒素和強大的入侵性而臭名昭著，并威脅著水域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和人類的健康。原生動物草履蟲因其強大的攝食能力而可以作為控制尖頭藻水華的潛在生物。然而，草履蟲的攝食能力卻很大程度上取決于被捕食者的體積。同時，尖頭藻種群由不同長度（或體積）的尖頭藻藻絲組成。草履蟲是否更傾向于捕食尖頭藻種群中長度較短或體積較小的藻絲，并排斥那些較長的尖頭藻藻絲至今仍不得而知。因此，本研究針對這一科學(xué)問題，對不同初始密度的捕食者草履蟲（Paramecium sp.）和獵物拉氏尖頭藻（Raphidiopsis raciborskii）進(jìn)行共培養(yǎng)實驗，以期解決這一科學(xué)問題。

其結(jié)果表明：（1）草履蟲對拉氏尖頭藻種群中不同長度的藻絲具有選擇性牧食作用，具體表現(xiàn)為草履蟲更傾向于捕食長度較短的拉氏尖頭藻藻絲，而種群中長度較長的藻絲則最終幸存下來（圖1）；（2）以相同生物量為食物的草履蟲的生長隨其自身初始密度的升高而降低，而草履蟲的環(huán)境容納量卻與其生長呈相反趨勢；（3）在草履蟲的攝食下，拉氏尖頭藻的形態(tài)朝著變大的方向發(fā)展，而草履蟲初始密度的增加則加劇了這一過程（圖2）；（4）草履蟲初始密度的升高加劇了拉氏尖頭藻光合活性的下降。因此，草履蟲對拉氏尖頭藻的牧食作用主要針對尖頭藻種群中長度較短或體積較小的藻絲。綜上所述，這些結(jié)果闡明了草履蟲和絲狀藍(lán)藻之間的種間相互作用，包括捕食者和被捕食者的種群動態(tài)、形態(tài)學(xué)和生理變化。本研究所展示的草履蟲和拉氏尖頭藻的種間相互作用可能對利用浮游生物控制絲狀藍(lán)藻水華提供科學(xué)依據(jù)和潛在應(yīng)用可能。

圖1 拉氏尖頭藻和不同初始密度草履蟲的種群動態(tài)

圖2 暴露于不同初始密度草履蟲的拉氏尖頭藻的形態(tài)學(xué)變化。（A）實驗期間拉氏尖頭藻形態(tài)特征的變化；（B）拉氏尖頭藻各個形態(tài)學(xué)指標(biāo)隨草履蟲初始密度變化的增減速率；（C）實驗?zāi)┢诶霞忸^藻的形態(tài)特征。

溫州大學(xué)為第一通訊單位，生環(huán)學(xué)院王澤雙博士為論文第一作者，張和博士和李仁輝教授為論文的通訊作者。該研究工作由浙江省自然科學(xué)重大基金（No. LD21C030001）、國家重點研發(fā)項目（Grant No. 2021YFE0112000）和國家自然科學(xué)基金（Grant No. 32371634, and No. 31970219 and No. 32201352）的資助。

王澤雙，溫州大學(xué)博士后，主要從事水域生態(tài)系統(tǒng)中浮游生物種內(nèi)種間相互關(guān)系、藍(lán)藻生理生態(tài)學(xué)等方面的研究工作。以第一作者身份發(fā)表一區(qū)或二區(qū)論文4篇。張和，講師，從事藍(lán)藻分子生物學(xué)、水華藍(lán)藻生理生態(tài)學(xué)等方面的研究工作。近年來主持浙江省自然科學(xué)基金項目和地方橫向課題各2項，還作為科研骨干參與國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃政府間國際科技創(chuàng)新合作項目等課題。已在Toxins、Ecotoxicology and Environmental Safety、Journal of Bacteriology等國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文30余篇。李仁輝，2020年1月任溫州大學(xué)生環(huán)學(xué)院教授。研究的領(lǐng)域包括藍(lán)藻的多樣性及分類，水體富營養(yǎng)化，有毒藍(lán)藻水華和藻類異味的研究，飲用水源地水有害生物和污染物的檢測和水質(zhì)保障等。主持和承擔(dān)國家973課題，十一五，十二五和十三五國家水專項以及國家自然科學(xué)基金等國家項目以及受委托橫向項目80多項（其中國家自然科學(xué)基金9項）。曾任和現(xiàn)任國際藻類雜志Phycologia（SCI）副主編，Journal of Systematics and Evolution（SCI）的副主編，Harmful Algae，《生物多樣性》，《湖泊科學(xué)》和《應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報》的編委。發(fā)表學(xué)術(shù)文章200多篇，其中第一和通訊作者的SCI文章160余篇，被引5500多次，H指數(shù)42。

https://doi.org/10.1016/j.hal.2024.102678