Fundulus heteroclitus的热耐受性可塑性在淡水和温度波动的条件下得以保持

《Journal of Comparative Physiology B》：Thermal tolerance plasticity of Fundulus heteroclitus is maintained in freshwater and fluctuating temperature conditions

温度变化对斑马鱼耐热性和渗透调节的影响研究。实验发现恒定和波动高温均提高耐热性，但波动高温在淡水中效果较低。长期温水适应导致SW→FW转移后渗透失衡，而淡水长期适应使ncc2基因表达上调。揭示了温度适应机制与离子转运体基因调控的关系。

　　

摘要

了解平均温度升高和温度变化如何影响水生物种的生理适应性对于预测气候变化对海洋生态系统的影响至关重要。我们研究了恒定温度和波动温度如何影响大西洋鳉鱼（Fundulus heteroclitus）的热耐受性和渗透调节能力。将这些鱼分别在淡水（FW）和海水中（SW）适应至少4周，分别暴露于对照温度（20°C）、恒定温度（28°C）以及每两天波动20–28°C的温度下。通过测量临界热最大值（CTmax）以及急性从淡水转移到海水（FW→SW）和从海水转移到淡水（SW→FW）前后血浆渗透压、血细胞比容和葡萄糖水平来评估其热耐受性。为了探讨长期适应恒定温度和波动温度是否会导致鳃细胞离子转运蛋白（ncc2、nkcc1和cftr1）的稳态和调控反应发生变化，我们在急性盐度变化前后测量了这些基因的表达情况。无论是在淡水还是海水中，长期适应恒定温度或波动温度都提高了鱼类的CTmax；然而，适应波动温度的鱼类的CTmax低于适应恒定温度的鱼类。热适应与从海水转移到淡水后维持离子/渗透平衡的能力下降有关，而从淡水转移到海水则没有这种影响。在海水中长期适应温暖温度并未导致鳃细胞离子转运蛋白的稳态或调控表达模式发生变化。然而，在淡水中长期适应恒定温度或波动温度后，我们观察到ncc2基因的稳态表达上调。我们的研究结果强调了Fundulus heteroclitus在波动温度和淡水环境下的显著热耐受性可塑性。此外，我们还发现热适应与鳃细胞ncc2基因表达上调有关，这表明在长期适应温暖温度的过程中，离子转运蛋白的功能发生了补偿性变化，以增强离子吸收。