揭海洋酸化致烏賊大腦縮小 中研院科研引國際媒體關注

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中研院所領軍的跨國研究團隊，發現長期暴露於酸化海水中的萊氏擬烏賊（俗稱軟絲），基本視覺仍維持正常，但視葉神經代謝網絡重組，部分重要腦部結構更明顯萎縮，掠食行為顯著下降，恐影響整個海洋生態。（中研院提供）

氣候變遷導致海洋吸收大量二氧化碳，造成全球海洋酸化持續加劇。由中研院領軍的跨國研究團隊，發現長期暴露於酸化海水中的萊氏擬烏賊（俗稱軟絲），基本視覺仍維持正常，但視葉神經代謝網絡重組，部分重要腦部結構更明顯萎縮，掠食行為顯著下降，恐影響整個海洋生態。這是全球首次紀錄到水生動物在酸化環境下，如此明確的大腦層級變化，引起包括美國《時代》（TIME）雜誌與英國《泰晤士報》（The Times）等國際媒體關注。

該研究由中研院細胞與個體生物學研究所副研究員曾庸哲領軍，在國科會經費支持下，攜手加拿大阿卡迪亞大學生物系助理教授Garett Allen、日本鹿兒島大學水產學部、台大醫學院影像共同核心中心，以及台灣海洋大學水產養殖系等完成。研究成果推翻過去認為酸化主要透過損害視覺影響行為的觀點，顯示酸化可能干擾大腦高階神經整合，甚至促使腦部提前啟動結構重塑，無法正確處理與整合視覺訊息。

過去海洋酸化研究對中樞神經系統與行為模式的影響仍有許多未知，為是否影響大腦結構，團隊與中研院生物醫學科學研究所副研究員黃聖言、生醫轉譯研究中心動物影像設施核磁振造影團隊合作，比較烏賊在模擬現今海洋與2100年酸化情境下的腦部差異。90天後發現，兩組烏賊體型無明顯差異，但酸化組的整體腦體積平均縮小49%；其中視葉體積減少52%，負責傳遞視覺訊息的視神經束更減少62%，證實烏賊「看得見」卻無法正確反應，失去判斷與捕食能力。

研究團隊在中研院臨海研究站的飼養過程中發現，高二氧化碳環境下的烏賊較易出現防禦性吐墨、躲藏角落及捕食遲鈍等異常反應。原推測可能與視覺受損有關，但實驗顯示其基本視覺反應並無明顯變化。曾庸哲指出，團隊循線層層分析證實酸化造成的行為異常，可能並非源自感官接收受損，而是大腦高階神經整合層次受到干擾，為理解海洋酸化如何影響動物行為提供新線索。

研究團隊指出，面對氣候變遷，除了關注生物能否存活，其大腦與行為功能能否正常運作更是關鍵。由於全球現有MRI影像分析平台尚無頭足類腦區圖譜可套用，團隊逐層描繪不同腦區，並將影像資料導入機器學習，嘗試智慧化建構全世界首個頭足類腦區圖譜，作為未來研究腦部結構及神經連結的基礎。

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