汞作为一种全球性污染物,具有高毒性、持久性和易迁移性。人类活动向环境中排入大量的汞污染物,会通过地表径流和大气的干湿沉降等途径最终汇入海洋,造成海洋汞污染。海洋作为地球表面最大的碳库,人类活动每年排放的CO2约有1/3会被它所吸收。但是,随着大量的C02溶解进入海洋,造成了海水酸度的增加,pH值的降低,使得海水碳酸盐平衡体系发生变化,引起海洋酸化。自18世纪工业革命以来,由于人类活动(如矿物燃料的燃烧)的影响导致大量的C02和汞排放进入大气中,并通过各种各样的途径最终汇入海洋,使得海洋生态系统遭受海洋酸化和汞污染联合胁迫的威胁。海洋桡足类作为海洋浮游生物的重要组成部分,由于其个体较小、世代时间短、繁殖力强,被认为是良好的模式生物。安氏伪镖水蚤是一种为数不多能在实验室条件下连续培养驯化的海洋桡足类,而且是个良好的模式生物;但是迄今为止,国内外对其在海洋生态毒理的方面的研究较少。因此,本论文以海洋桡足类安氏伪镖水蚤为研究对象,对其进行不同酸化和汞污染下(pCO2 400 μatm+Control,pCO2 800 μatm+Control,pCO2 400 μatm+1.0μg/L Hg,pCO2 800 μatm+1.0 μg/L Hg,pCO2 400 μatm+2.5 μg/L Hg,pCO2 800μatm+2.5 μg/LHg)连续3个世代的暴露,之后在干净海水中进行1个世代的恢复实验。首先进行安氏伪镖水蚤每个世代体内汞含量的分析以及6个重要生活史参数(存活率、无节幼体发育时间、世代发育时间、7d产卵批次、平均产卵数和7d繁殖力)测定;特别地结合TMT定量蛋白质组学技术,对F0和F2世代的关键功能蛋白质及其参与的生物学过程进行分析,揭示安氏伪镖水蚤对海水酸化和汞污染的响应和适应机制,同时探讨酸化减轻汞污染对海洋桡足类的毒性效应及其机理。主要的研究结果如下:(1)单独汞处理和联合胁迫下,汞都显著累积于安氏伪镖水蚤体内,同时呈剂量效应的趋势。此外,酸化显著降低了汞在安氏伪镖水蚤体内的累积量。(2)酸化没有对安氏伪镖水蚤的发育和繁殖等参数产生显著影响;汞污染却显著延长了安氏伪镖水蚤的发育时间,同时抑制其繁殖,而且在F0与F1呈现剂量效应;此外,酸化减轻了汞对安氏伪镖水蚤发育和繁殖的影响。(3)在干净条件下恢复时,安氏伪镖水蚤体内仍然残留部分的汞,然而其6个生活史参数基本恢复正常。(4)蛋白质组学分析结果表明,安氏伪镖水蚤通过自身调节(如碳水化合物代谢和糖蛋白水解的上调等)提高能量,从而可能对酸化产生适应性的响应;汞污染则广泛地抑制了安氏伪镖水蚤许多重要的生物学过程,主要为氨基酸代谢、核苷酸代谢和核小体组装,最终对其发育和繁殖产生了不良的效应;此外,安氏伪镖水蚤在应对联合胁迫时启动了更多与应激相关的防御途径,如碳水化合物代谢和糖蛋白的水解以及氧化防御的上调,从而减轻了汞对该桡足类发育和繁殖的抑制作用。