2024年7月1日，潘科课题组在《Limnology and Oceanography Letters》发表了题为“Grazer induced changes on mechanical properties of diatoms frustule: a new proof for a watery arms race”的研究论文。论文第一作者是博士生许获，通讯作者为潘科研究员及香港科技大学海洋科学系刘红斌教授，深圳大学为第一完成单位。
硅藻是海洋中最重要的浮游植物类群，约占海洋初级生产力的40%。硅藻的硅质细胞壁是其抵御捕食者的重要防护机制。捕食者释放的信息素会诱导硅藻产生防御捕食的适应性变化。而捕食者也会根据这种变化而演化出更强大的捕食策略。这种互相适应的过程被称为水中的军备竞赛（watery arms race）。然而，捕食者如何影响硅藻细胞壁的微观结构和力学性质一直缺乏强有力的证据。本研究发现，在安氏伪镖水蚤的捕食压力下，三角褐脂藻、新月细柱藻、威氏海链藻和咖啡双眉藻的生长速度会显著加快，同时它们细胞壁中的生物硅含量也会明显升高。通过原子力显微镜和X射线光电子能谱的分析发现，当硅藻接收到捕食者释放的信号时，其细胞壁的杨氏模量和硬度都会显著增加。这主要是由于硅藻细胞壁中二氧化硅的比例上升所致。研究在纳米尺度上验证了海洋生态系统中的军备竞赛现象，加深了我们对海洋桡足类和硅藻之间摄食关系的理解。
该研究受到国家重点研发计划（2022YFC3105301）国家自然科学基金（U23A2048, 42376152）的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1002/lol2.10419
原子力显微镜下三角褐脂藻、新月细柱藻、威氏海链藻、咖啡双眉藻和小环藻的细胞表面形貌和杨氏模量示意图
