硨磲作為理想的古氣候研究載體，其殼體中的element/Ca比值已被廣泛應用于環境重建，硨磲殼體中天-小時分辨率的Fe/Ca與Mn/Ca比值可用于重建熱帶氣旋等極端天氣事件。然而，由于環境因子與生理調控作用的同步影響，天-小時分辨率Sr/Ca、Ba/Ca與Mg/Ca等element/Ca比值的環境指示意義仍不明確。

為進一步揭示這些元素的環境指示意義，中國科學院地球環境研究所氣候變化集成-模擬-同化-預測團隊（CLIMAP）首次開展了硨磲室內培養實驗，系統探討了硨磲殼體內外層Ba2?、Sr2?、Mg2?摻入機制及其控制因素。結果表明，殼體內層與外層的Ba/Ca比值均能響應背景水體中外源Ba2?的輸入（圖1）。Ba2+和Sr2+的離子運輸模式在不同層區存在差異，殼體內層受細胞間運輸（例如鈣通道）主控，殼體外層受細胞內運輸（例如鈣離子泵）主控。這種離子運輸模式的差異可能與殼體對應區域外套膜代謝活性的不同有關，殼體外層代謝活性相對較高，殼體內層代謝活性相對較低。因此，受生理過程影響較弱的殼體內層可能更適合用于地球化學研究。進一步的統計分析顯示，內層殼體Ba/Ca與水體Ba/Ca顯著正相關，并在去趨勢后與水溫顯著負相關（圖2）。在背景水體Ba/Ca較高的條件下（約為自然海水的45倍），Ba2?在殼體內層中的摻入能力可能得到了增益，出現了與Sr2?同步摻入的現象，從而導致殼體Ba/Ca與Sr/Ca之間存在高度正相關（圖3）。這種同步摻入可能擾亂了Sr/Ca與水溫之間的預期關系，使得二者在實驗中未表現出顯著相關性。該研究強調了環境參數和生理過程在控制硨磲殼體element/Ca變率中的作用，進一步闡明了Ba2?、Sr2?和Mg2?在硨磲殼體中的摻入機制。

該成果近期在Global and Planetary Change上發表，西安交通大學博士研究生楊昊天為第一作者，地球環境研究所聯合培養導師晏宏研究員為通訊作者，劉成程副研究員為共同通訊作者。該研究得到國家自然科學基金（42025304, 42473087）的資助。

Yang, H., Yan, H., Liu, C., Zhao, N., Liu, S., Zhou, P., Wang, G., Wen, H., Han, T., Li, J., Hao, J., Li, R., Dodson, J., Li, X., 2025. Environmental and metabolic influences on daily to hourly element/Cashell of Tridacna derasa cultured under elevated Ba2? background concentration conditions. Global and Planetary Change, 252: 104908.

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104908.

圖1.無鱗硨磲T1殼體內層（A）和外層（B）Ba/Ca對背景水體Ba/Ca變化的響應。

圖2.殼體內層去趨勢Ba/Ca水溫之間關系圖

圖3. 無鱗硨磲T1內外層殼體不同element/Ca之間關系圖