海水中的浮游植物、原生动物或细菌等微生物在生长环境十分适宜的情况下，会在短时间内大量繁衍、高密度集,在水中体中达到很高的生物量，常常会引起水色异常，形成有害水华（Harmful Algal Blooms，HABs）。人们通常称这种现今越来越频繁发生的生态现象为“赤潮”（red tide）^[1]。赤潮并不一定全是红色的，由于生物种类的差异，赤潮发生时海水可能呈现红色、绿色、灰色、褐色等不同的颜色^[2]。HABs发生时通常同时会产生有毒、有害物质，对自然水域生境造成破坏。近年来，赤潮问题作为严重的全球性自然灾害问题愈发受到关注。赤潮爆发的报道也屡见不鲜。

有害水华的频繁发生严重危害了沿海生态系统、海水养殖及人类健康。大规模赤潮影响鱼虾呼吸，可能会导致其窒息死亡。赤潮引发的贝毒中毒事件在世界沿海地区时有发生。同时，赤潮会导致海水的物理和化学性质的变化和水质的恶化。生长旺盛的物种会产生细胞外分泌物或毒素，使海洋生物死亡。

引起赤潮的机制相当复杂。赤潮近来频发的原因中，一般认为最重要的是人类活动带来的影响^[3]。人类的活动带来的海洋环境污染，尤其是海域的富营养化^[4]，使得赤潮爆发越发频繁。富营养化对赤潮的助益众所周知，它是氮、磷富集后，引起浮游植物生长、生物量和初级生产力增加、破坏原水体中自然有机物的平衡，导致水质恶化的元凶^[5] 。

氮磷硅等营养元素是浮游植物细胞增殖所必需的营养物质，特别是其浓度和比例，是影响有害藻华发生和消失的重要环境因子。同时光照、温度等也是重要的环境因子。生物因素是赤潮形成的最基本条件，即赤潮生物。大部分情况下，赤潮是由海水中的微藻引起的，除此之外，海水中的原生动物、细菌也能引起赤潮。赤潮生物也能通过一些传播途径污染到新的水域^[6]。

其中，东海原甲藻作为福建省南海海区的主要赤潮优势种，研究并了解其对这些环境因子的响应机制尤为重要本课题组博士后张树峰在国家自然基金委杰出青年科学基金资助的“海洋环境蛋白质组”项目下研究了东海原甲藻对环境磷变化的转录组应答，并在Science of The Total Environment上发表了题为Transcriptomic response to changing ambient phosphorus in the marine dinoflagellate Prorocentrum donghaiense的文章。

该研究从转录水平调查了东海原甲藻对环境磷变化的适应途径以及溶解有机磷（DOP）和溶解无机磷（DIP）再补充的反应机制。在东海原甲藻中，编码低亲和性和高亲和力的P转运蛋白基因的表达在P缺乏条件下显着下调，而参与有机磷利用的基因的表达显着上调，表明东海原甲藻对有机磷强大的利用能力。膜磷脂分解代谢和内吞作用的上调为缺磷的细胞提供了细胞内和细胞外的有机磷。东海原价藻对溶解的无机磷（DIP）或溶解的有机磷（DOP）的生理响应显示出不显著的差异。但是，在DOP补给细胞中观察到比在DIP补给细胞中显示出更多代谢过程的显著变化。研究结果表明，东海原甲藻有机磷的多样化利用策略适应低磷环境，DOP可能在东海原甲藻的繁殖形成中发挥关键作用。（作者：孙梦琪）

图1 东海原甲藻对环境磷变化响应^[7]

参考文献

[1]  游建胜.赤潮:一种可怕的“海洋癌症” [J]. 海峡科学, 2015, 02): 3-4.

[2]  周名江,于仁成.有害赤潮的形成机制、危害效应与防治对策 [J]. 自然杂志, 2007, 02): 72-7+125-6.

[3]  张蕾.我国赤潮的成因和防治[J].江苏教育学院学报(自然科学版), 2008, 25(04): 57-9.

[4]  杨晶晶.富营养化和海洋酸化对典型浮游植物群落生理生态特征的影响[D]; 浙江大学, 2017.

[5]  FERREIRA J G, ANDERSEN J H, BORJA A, et al. Overview of eutrophication indicators to assess environmental status within the European Marine Strategy Framework Directive [J]. Estuarine Coastal & Shelf Science, 2011, 93(2): 117-31.

[6]  曾江宁,曾淦宁,黄韦艮,等.赤潮影响因素研究进展[J].东海海洋, 2004, 02): 40-7.