中研院最新研究發現,烏賊長期處於高二氧化碳、酸化海水環境下,腦部結構可能出現明顯變化,90天後整體腦體積平均縮小49%,視葉縮小52%,但基本視覺功能仍維持正常,顯示酸化海水帶來的影響,可能不只是「看不看得見」,而是進一步涉及大腦如何處理與整合視覺資訊。
該研究由中央研究院細胞與個體生物學研究所副研究員曾庸哲領軍,研究成員包括加拿大阿卡迪亞大學、日本鹿兒島大學、臺灣大學及臺灣海洋大學等。
烏賊是海洋食物網中的重要掠食者,研究團隊針對長期處於高二氧化碳、酸化海水環境下的萊氏擬烏賊(俗稱軟絲)進行研究,發現其基本視覺功能仍維持正常,但視葉神經代謝網路出現重組,部分腦部結構明顯縮小,捕食行為也下降。
研究人員原先推測,相關變化可能與視覺功能受影響有關,但後續實驗發現,烏賊基本視覺反應沒有明顯改變。曾庸哲指出,烏賊可能仍能接收到視覺訊息,但處理及整合這些訊息的能力可能受到影響,為解釋酸化環境下烏賊行為變化提供另一種可能機制。
為確認酸化是否改變烏賊腦部結構,研究團隊導入磁振造影(MRI),比較模擬現今海洋環境與2100年酸化情境下的腦部差異。實驗90天後,兩組烏賊體型沒有明顯差異,但酸化組整體腦體積平均縮小49%,其中視葉減少52%,負責傳遞視覺訊息的視神經束則減少62%。
研究團隊表示,結果顯示環境變化對海洋生物的影響,除了生理功能及存活狀況,也可能涉及神經功能與行為。不過,目前尚無法由這項實驗推論腦部體積變化是否會進一步影響烏賊長期生存、繁殖或族群數量。
目前全球MRI影像分析平台仍缺乏可直接套用於頭足類動物的腦區圖譜,團隊因此逐層描繪烏賊不同腦區,並將影像資料導入機器學習,嘗試建立頭足類腦區圖譜,作為後續研究基礎。
研究結果於2026年發表於《通訊生物學》(Communications Biology);後續成果今年7月也在義大利實驗生物學學會年會發表,並獲美國《時代》雜誌及英國《泰晤士報》等媒體報導。◇


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