外来物种入侵是威胁生物多样性的三大因素之一,二十大报告强调要“加强生物安全管理,防治外来物种侵害”。红耳龟(Trachemys scripta elegans),原产于美国东部和墨西哥东北部,由于生长发育快、繁殖力强、食性杂等特性,现已在除南极洲以外的世界范围内成功入侵,被IUCN列为全世界最具危害的100个外来入侵物种之一。虽然红耳龟在我国很多野外环境发现,主要停留在报纸和网络的呼吁层面上。在本世纪初,并未引起学术界和政府部门的高度重视,甚至有执法部门将其作为保护动物放生到自然保护区内。因此,我们开展了一系列研究:


1. 揭示红耳龟在我国的入侵现状及生态适应机制

红耳龟在我国野外能成功繁殖,具有很强的竞争优势和扩散能力。该物种在广东和海南等自然生境能成功繁殖,已经到了自我繁衍的成功入侵阶段。江苏、海南地区红耳龟的种群数量占比分别达到60.2%和85.7%,已明显超过本土龟鳖物种数量的总和。

该物种在我国所有省市均有分布,与2/3以上本土龟鳖物种生存环境相同,但其生态位宽度大,对入侵生境的适应性强及在空间资源上具竞争优势。

红耳龟为杂食性,食物隶属于14目18科,动物性食物涵盖贝类、虾类、蟹类、鱼类、蛙类、蜥蜴类、鸟类和鼠类等多种动物类群,植物性食物包含9个科植物的茎、叶、花和种子。

说明该物种的入侵将威胁本土物种的生存,改变入侵地生态系统中食物网的结构,影响本土生态系统的生物多样性和稳定性。


2. 揭示红耳龟适应半咸水环境的生理机制

 红耳龟虽是淡水龟类,野外调查发现红耳龟在海南南渡江半咸水流域(S: 5.3-14.6‰)有分布并可产卵繁殖,说明其可入侵半咸水环境。半咸水区域多位于生态保护红线,以往关于红耳龟入侵区域的预测和研究忽略了这一生物多样性极为丰富的广大区域和其潜在的入侵范围。在全球变暖的过程中,海平面的加速升高,引起海水入侵,进而导致淡水盐化加剧。因此,未来红耳龟的入侵区域可能会显著扩张,大大拓展了该物种的危害和防控范围。

 系列研究发现,红耳龟通过增加血浆中离子及有机渗透物含量等维持机体内外渗透压平衡,激活AMPK信号通路以调节糖脂代谢,满足机体应对渗透压调节所需能量;通过调节肠道屏障功能及激活Nrf2-TOR、NF-κB、JAK-STAT等信号通路,增强抗氧化防御能力和免疫调节能力,以维持生存。

       这些适应性机制可用于预测红耳龟的入侵潜力。我们同时也建议未来的研究需要关注半咸水中淡水龟的行为、生理调节以及入侵物种对生活在半咸水中其他龟类的影响。