近日，中国科学院南海海洋研究所研究员林强团队成功揭示了珊瑚礁生物在气候变化背景下的响应模式与适应演化机制。相关成果分别发表于npj Biodiversity与《自然科学基础研究》（Fundamental Research）。

长棘海星棘刺形成与PGE₂耐受协同进化。研究团队供图

气候变化作为生物多样性丧失的关键驱动因素，对珊瑚礁生物多样性保护构成了严峻挑战。明确气候变化下珊瑚礁关键生物类群对环境的响应模式，并深入探究其对珊瑚礁环境的适应演化机制，对于珊瑚礁生物多样性保护工作至关重要。在珊瑚礁生态系统中，底栖生物与游泳生物类群是关键的群落结构成员，在生态系统中发挥着不可或缺的作用。

该研究中，研究人员选取了典型珊瑚礁鱼类羊鱼，以及珊瑚礁灾害物种长棘海星作为研究对象。针对礁栖羊鱼，他们深入探究了其多维多样性格局对气候变化的响应模式；对于长棘海星，则重点解析了其对珊瑚礁环境的适应机制。

研究结果显示，在本世纪末SSP2-4.5情景下，羊鱼的物种多样性变化呈现出明显的地域差异。在北澳大利亚大陆架等生物多样性热点地区，羊鱼物种多样性丧失情况较为严重；而高纬度地区的物种多样性则呈现增加趋势。这一现象不仅暗示了生物多样性热点地区对气候变化的脆弱性，也表明羊鱼可能会向高纬度地区迁徙。

进一步分析发现，相较于物种多样性，功能多样性和系统发育多样性在印-太交汇区中部等地区的丧失程度更为突出，而中国东海、南海等地区则呈现增加态势。这表明这些地区可能具备较高的功能性状多样性和历史进化能力，能够为生物进化和功能特征的持续存在提供关键栖息地，进而成为生物的避难所。

在聚焦珊瑚敌害物种防控问题时，研究人员对南海珊瑚礁区域长棘海星的适应与演化规律展开了深入研究。通过揭示其基因组结构演化特征，发现基因座复制导致负责前列腺素转运蛋白基因（SLCO家族）显著扩增。

进一步明确，SLCO基因扩张时间与珊瑚繁茂时期相对应，侧面揭示了长棘海星针对珊瑚分泌物中的毒性前列腺素E₂（PGE₂）所采取的适应性进化策略。深度解析结果表明，结合棘皮动物普遍缺乏PGE₂内源合成途径这一特征，可推断长棘海星可能通过感知并利用来自珊瑚的外源PGE₂信号，激活与骨骼形成相关的基因调控通路，从而促进棘刺与体型的生长。

该研究在宏观层面深入探究了气候变化下珊瑚礁物种多样性的变化规律，在微观层面揭示了珊瑚敌害物种的适应演化机制问题。相关研究成果为珊瑚礁生物多样性保护提供了重要的理论支撑，有助于推动珊瑚礁保护工作的深入开展。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.fmre.2025.08.016

https://doi.org/10.1038/s44185-025-00113-6