随着全球环境的变化,水体富营养化导致蓝藻水华频繁暴发。水体中的部分浮游动物可以摄食蓝藻,抑制蓝藻的过度繁殖。部分蓝藻也可以产生毒素进而影响浮游动物的生长、繁殖。在浮游动物与蓝藻的相互作用中,浮游动物能否对蓝藻产生抗性进化?本研究围绕该科学问题以枝角类优势种蚤状溞(Daphnia pulex)为研究对象,利用生命表实验初步探究了蚤状溞对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抗性进化。为了验证蚤状溞是否存在对铜绿微囊藻抗性进化的基础,研究了从张杨北路(ZY)、浦电(PD)、杨思(YS)、同济(TJ)、宁波(NB)、尚义湖(SYH)、航华(HH)共七个地点分离的29个蚤状溞克隆(每个地点3个以上克隆)分别在100%小球藻(Chlorella pyrenoidosa)(对照组)和50%小球藻+50%铜绿微囊藻(实验组)两种食物下进行生命表实验。研究结果表明：不同地点、不同克隆、不同食物下的蚤状溞在生活史参数内禀增长率r、净生殖率R0、世代周期T以及平均寿命L上都存在着极其显著差异,其中地理因子对生活史参数的整体差异贡献较大。因此,蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性存在不同地理种群的差异。为了验证同一地理种群不同蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性是否存在差异,利用生命表实验法研究了从黄浦江(HP)分离的13个蚤状溞克隆的内禀生长率r、净生殖率R0、世代周期T以及平均寿命L。研究结果表明：在生活史参数(L, Ro, T, r)上都存在极其显著差异(P<0.01)。特别是内禀增长率从0.04到0.44不等且不敏感的克隆的抗性是最敏感的克隆的11倍。因此,同一地理种群内蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性存在差异。为了验证以铜绿微囊藻为选择压力时,单克隆蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性是否发生改变,将采自樱桃河(YT)和黄浦江的每一个扩大培养的蚤状溞克隆平均分成两组,一组在100%小球藻的食物环境(对照组)下培养,另一组在75%小球藻和25%铜绿微囊藻组成的食物环境(选择组)下培养。分别在3个月、6个月后进行生命表实验,比较蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性在内禀增长率r、净生殖率R0、世代周期T以及平均寿命L这四个生活史参数上的差异。3个月和6个月的抗性测试结果显示,有的克隆在差食物下选择组的内禀增长率高于或低于对照组；有的克隆在差食物下选择组的内禀增长率与对照组几乎相等。在净生殖率、世代周期、平均寿命其它生活史参数上也出现类似结果。因此,蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性具有可塑性。为了提高蚤状溞对铜绿微囊藻的抗性,将采自樱桃河的40个蚤状溞克隆平均分成两组(每组每个克隆3只),按照同上方法培养3个月、6个月后比较两个种群对铜绿微囊藻的抗性在内禀增长率r、净生殖率R0、世代周期T以及平均寿命L这四个生活史参数上的差异。3个月和6个月的生命表实验结果显示：差食物下,内禀增长率、净生殖率、平均寿命、世代周期这四个生活史参数,选择组与对照组之间存在极其显著差异(P<0.01)。因此,在25%铜绿微囊藻的选择压力下,蚤状溞对铜绿微囊藻产生了抗性进化。综上所述,不同地理种群的蚤状溞对产毒微囊藻抗性存在变异,即使一个种群内的不同蚤状溞对产毒微囊藻抗性也存在变异。这是蚤状溞对铜绿微囊藻适应性的表现,也是蚤状溞获得抗性进化的基础。在25%蓝藻选择压力下,单个蚤状溞克隆对铜绿微囊藻抗性的可塑程度不同。许多蚤状溞克隆一起驯养在25%蓝藻选择压力下,表现出了对铜绿微囊藻抗性的提高。这为在实验室培养具有“超级抗性”的蚤状溞治理蓝藻水华提供一定的理论依据。如何把实验室结果成功用于解决蓝藻水华问题,还需要进一步的研究。