1 研究背景
气候变化影响海洋生物，如鱼类栖息地迁移、生物量减少和物种灭绝，但海洋物种适应能力仍不清楚，尤其是浮游生物（如浮游有孔虫），其在生态位稳定性和可塑性方面存在争议，缺乏对其适应潜力和脆弱性的认识。
运用地球系统模型（cGENIE），包括基于特征的浮游生物模型，模拟了末次冰盛期（LGM）、前工业时代和未来（2100 年）三种气候情景下浮游有孔虫生态群的变化。
采用古海洋沉积物中有孔虫化石丰度数据和温度重建数据，确定其热性能曲线（TPCs），并与模型模拟结果对比。
3.1 LGM 与前工业时代有孔虫生态位变化
模型和数据显示，无共生体非有刺有孔虫生态位稳定，温度偏好不变，地理范围向高纬度收缩；无共生体有刺有孔虫模型与数据存在差异，可能与物种局部适应性有关；共生体专性有刺有孔虫最优温度上升，模型和观测结果一致，表明其对变暖有适应能力（如通过非进化可逆响应，即驯化）。
基于化石数据对 31 种有孔虫物种分析发现，物种间热生态位存在差异，但无法用共生或刺等生态特征解释，表明生态群模型捕捉了主要有孔虫响应，但忽略了稀有类群种间生态差异。
3.2 2100 年有孔虫预测变化
模型模拟未来变暖情景下，有孔虫热适应潜力有限，无法跟上变暖速度，如无共生体非有刺有孔虫热最优温度变化小，无共生体有刺有孔虫热带栖息地消失导致最优温度下降，共生体专性有孔虫适应能力相对较强但绝对丰度减少。
未来浮游有孔虫将向极地迁移，部分物种生物量在特定区域增加，但全球生物量总体下降，主要由两个无共生体类群生物量减少驱动，共生体有孔虫生物量损失相对较小，可能与生态冗余有关。
模型中浮游有孔虫生长受温度、营养可用性影响，自上而下控制（如放牧压力）影响小，其热驯化可能受猎物可用性、质量及共生体自养输入影响。
共生体专性有孔虫在温暖贫营养环境中能更有效利用营养（如碳磷比变化所示），而无共生体有孔虫依赖食物可用性，这解释了它们在不同气候下的生态位变化。
过去和未来变暖模式不同（如营养供应差异），影响了有孔虫的适应能力，如较慢变暖情景下海洋环流可缓解分层，增加营养供应。
为海洋钙化浮游动物在不同地质时间尺度上的驯化提供证据，表明其依赖生态和食物供应，当前气候变化加速对海洋浮游生物及其生态系统功能构成挑战，未来海洋酸化、共生体漂白、脱氧等压力可能进一步加剧风险。
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