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By Jacqueline Aw
歐婷梅
This article may be useful as supplementary reading for
biology classes, based on the DSE syllabus.
根據生物科文憑試課程綱要，本文或可作為有用的補充讀物。
從50年代至今，海洋酸化已令表層海水的pH值下降了
0.1。雖然這數字看似微不足道，但別忘記pH值是以對數增
長的，這微小變化其實意味著海水的酸度已經提高了30%
[1]。海洋中二氧化碳含量的波動直接危害海洋生物的生長和
發育。海洋小動物依賴海水提供碳酸鈣來構建外骨骼，但碳
酸根離子濃度卻因酸度增加而下降。科學家因此在研究軟體
動物、甲殼類動物及珊瑚等不同生物，如何適應日漸酸化的
環境。
海洋生物學家格雷琴・霍夫曼和她的團隊一直在觀察海
膽適應海洋酸化的能力。海膽呈球體，體表佈滿棘刺，在世界
各地的海洋中都能找到。海膽是一種關鍵物種，族群的大小
出現變化，就會直接影響其他海洋生物 [2]。
海膽幼蟲的體型對其游泳能力及可覓得的食物量有重要
影響。霍夫曼在初步研究中，把海膽幼蟲放在高含量二氧化
碳的水中養殖，然後與在酸性較低的環境中生長的海膽比
較。雖然大多數幼蟲不能生長至正常大小，但令人驚訝的是
有些幼蟲似乎不受酸度影響。這發現促使她和進化生物學家
凱利摩根，開始探討究竟在水酸度較高的沿海地區生長的海
膽，是否比同類更有進化優勢，可以應對酸化過程。
他們的研究結果指出，在受沿岸湧升流影響，海洋酸度
較高的加州北部生長的海膽，與其他沿海地區的親戚有著不
同的基因圖譜。與幼蟲體形有關的基因差異穩定，反映出海
膽，尤其是來自不同地區的海膽交配所生的後代，有可能適
應未來的環境。換句話說，把北方耐力較強的雄性海膽與南
方雌性交配後，耐酸的特質可以遺傳到後代，這或許可以證
明進化和適應已出現 [3]。然而，海膽幼蟲的數據未必適用於
成年海膽，還需要進一步的研究才能確認。
得益於物競天擇，海洋生物的未來未必會像預測般可怕。
然而，海洋酸化並不是唯一的威脅；一般相信海洋暖化也在
同時發生，可能會改變食物網，構成間接威脅。重點是物種適
應的速度能否跟上棲息地的快速變化。另外，此研究只局限
於海膽，其他海洋生物適應海洋溫度及酸度上升的能力可能
不及海膽，需要更全面的研究才能下結論。
that the resistance to acidity in water was able
to be pas sed onto thei r of f spr i ng, showi ng
potential evidence of evolution and adaptation
[3]. However, the data for larval sea urchins may
not apply to adult urchins, and further study is
required.
With natural selection on their side, the future
for marine creatures may not be as dire as once
predicted. However, ocean acidification is not
the sole threat to their survival. Ocean warming is
believed to occur simultaneously, which may also
pose indirect threat by altering the food web. The
key is to determine whether the rate of adaptation
is adequate to keep up with the rapid changes in
their habitat. Furthermore, this study is limited to
sea urchins alone; other sea creatures may be less
able to cope with elevated ocean temperatures
and acidity, warranting a more comprehensive
study.
自
工業革命以來，釋放到大氣的二氧化碳量因人類活
動而激增。每年，大氣中的二氧化碳約有25％會被海洋吸收。
大氣中二氧化碳的含量上升，海洋的二氧化碳濃度亦隨之而
增高。海洋表層的碳酸鹽化學特性因此而改變，導致pH值下
降，這現象稱為海洋酸化 [1]。
