科学家揭示珊瑚的高温驯化适应机制 让“适者生存”加速上演,为珊瑚提供应对气候变化路径******
科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径。尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚,但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。解决根源问题,即降低碳排放,避免气候变化速度过快,才能更好地保护珊瑚。
——江雷 中国科学院南海海洋研究所助理研究员
◎本报记者 何 亮
珊瑚作为一种海洋生物,因其缤纷的色彩、特殊的生存方式而受到人们的关注。珊瑚对生存环境的变化较为敏感、对生存环境的要求较为苛刻,气候变化影响下的水温升高会导致大量珊瑚白化死亡。
近日,生态学期刊《分子生态学》在线发表了由中国科学院南海海洋研究所黄晖团队领衔完成的论文,揭示了珊瑚应对气候变暖的驯化适应及其生理和分子机制。论文共同第一作者、中国科学院南海海洋研究所助理研究员江雷在接受科技日报记者采访时表示:“这项研究有助于我们正确认识珊瑚对海水升温的适应潜力,为人类保护珊瑚礁提供了正面、积极的启示。”
孵幼型珊瑚,礁体上的“拓荒者”
长期以来,珊瑚除了因为五彩斑斓的色彩而备受人们关注,关于它还有一个问题常常令人困惑——珊瑚究竟是动物,还是植物?
事实上,珊瑚是动物,是一种较低等的刺胞动物。珊瑚之所以色彩斑斓,是因为其体内生活着一种微小的藻类——虫黄藻。虫黄藻可以通过光合作用为珊瑚提供能量,保证珊瑚的生存。如果珊瑚失去虫黄藻,就会饿肚子,最终因没有能量来源而饿死。
珊瑚与虫黄藻复杂的共生关系,不仅关乎珊瑚的生存,也是科研人员研究的重点。此次研究中,黄晖研究团队主要研究的珊瑚种类是孵幼型鹿角杯形珊瑚。
“孵幼型鹿角杯形珊瑚比较特殊,是‘先锋物种’,这也是我们选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象的一个原因。当一个生态系统受到破坏或者干扰的时候,‘先锋物种’是最早出现的一类生物。‘先锋物种’就像‘拓荒者’一样,率先开启了生态演替和重塑生物群落的旅程。”江雷表示,“因为发育快,繁殖能力强等原因,一旦有新的合适生存环境出现,孵幼型鹿角杯形珊瑚的幼虫会最先长到礁体上开拓生存环境,并对礁体进行相应改造。之后才会有其他的生物相继进驻这一生存环境。”
选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象,另一个重要的原因是其对环境的适应类型。江雷介绍,在自然界,生物对环境的适应有两种不同类型:一种类型称作表型可塑性适应,即生物的生理过程是弹性可变的,生物通过调整机能适应环境变化;另一种类型称作进化适应(又称遗传适应),即生物在许多世代中由自然选择进行演化、筛选,最终完成对环境变化的适应。
“我们选择表型可塑性适应来进行研究,是因为对这种适应类型的研究时间周期较短,容易捕获研究结果,显现成果差异。”江雷表示。孵幼型鹿角杯形珊瑚的繁殖方式是体内受精,幼体在母体内发育,发育成为幼虫之后,再由母体排出体外。孵幼型鹿角杯形珊瑚排放出来的幼虫发育周期在1个月左右,是卵生型珊瑚的十分之一。
开展对比实验,揭示生理调节机制
在中科院南海海洋研究所的实验室里,一排排灯光格外显眼。光线照射下,颜色各异的珊瑚生活在人工营造的生态系统里。江雷等科研人员对孵幼型鹿角杯形珊瑚的驯化实验也正是在这里进行。
“在野外,珊瑚生存的正常水温是29摄氏度。我们通过温控系统,将珊瑚缸中的水温以每天约0.5摄氏度的速度进行提升。大约一个星期后,珊瑚缸中的水温会升至32摄氏度,并保持此温度。此次研究中的孵幼型鹿角杯形珊瑚幼虫,正是在上述高温环境中完成在母体珊瑚体内的发育和出生。”江雷说。
在长达1个月的研究中,科研人员观察到了很多现象。经过高温驯化后,孵幼型鹿角杯形珊瑚母体的代谢受到了不利影响,不仅光合作用降低,还发生了白化现象。可是,驯化组子代幼虫的表现却不一样,与对照组子代幼虫相比,经过高温驯化的子代幼虫能适应更高的水温,其最适生存温度有了明显提升,对高温的适应性得到了增强。江雷表示:“这说明,仅仅一个月的驯化就对子代幼虫的表型产生了较为明显的影响。”
仅凭一组数据,尚不足以得出定论。接下来,科研人员又进行了交叉移植实验。科研人员分别将经历了驯化组的幼虫和对照组的幼虫置于对照温度与高温环境。对比的结果与此前的结论较好地吻合,证明珊瑚母体的热驯化缓解了高温对子代幼虫的不利影响。
“上述现象背后,是珊瑚幼虫生理状态的调整。”江雷表示,在驯化之后,幼虫的虫黄藻的光合活性与光合速率得到了提高。幼虫的虫黄藻变得更强大,对高温的适应能力也更好。与此同时,幼虫的呼吸消耗降低了。这就意味着,幼虫能在获得更多营养物质的同时,支出更少的能量消耗。
“这一生理调节机制对珊瑚幼虫来说,可谓是大有裨益。”江雷表示,处于浮游阶段的幼虫,能量物质的补充全部依赖于虫黄藻的光合作用。如果生产得多且消耗得少,幼虫的能量储备就会更加充足,也会利于其生存。
此次研究中,科研人员还发现,驯化后的珊瑚幼虫中负责从虫黄藻转移脂类、糖类和氨基酸等营养物质的宿主转运蛋白基因表达也发生了显著上调,与此前发现的相关生理机制相符。
发挥科技力量,提供更多拯救路径
在气候变化影响导致水温升高、威胁珊瑚种群生存的当下,我们能否利用科技找到更多拯救珊瑚种群的路径?
“在气候变化越发明显的当下,每一次海洋热浪事件都相当于对珊瑚的一次驯化。”江雷表示,在未来,野外环境中的驯化事件及其引发的适应效应将会越来越多。
在我国,珊瑚修复工作正在如火如荼地展开。借助中国南海相对于其他珊瑚生活海域位置偏北的地理位置优势,我国科研人员在三亚、西沙等潮间带浅水区的极端生境中寻找能够存活下来的珊瑚,并将它们移植到实验室进行选育扩繁,最终把这些珊瑚再次回植到天然的生境中。
“此次研究的孵幼型鹿角杯形珊瑚,也来自生境恶劣的潮间带。”江雷表示,在海底种珊瑚与在陆地上植树造林有一定的相似之处,却比在陆地上植树造林辛苦得多。科研人员要背着数十斤重的装备在水底打桩固定,水下失重的环境也让工作难度大大提升。
此次研究的论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员黄晖介绍,截至目前,南海海洋研究所共建设了40亩苗圃,一年可产出约7万株珊瑚苗;还建设了300亩的修复区,扭转了实验依靠野外采苗的现状。目前,科研人员播种到海床的珊瑚苗均出自人工培育。
“尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚,但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。”江雷表示,科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径,而解决根源问题,即降低碳排放,避免气候变化速度过快,才能更好地保护珊瑚。
年货摞出热气腾腾中国年******
新华全媒+|年货摞出热气腾腾中国年
新春的脚步越来越近,年货市场红火迎春。今年年货怎样买得省时省力又省钱?线上线下又有哪些新玩法、新亮点?一起打开兔年春节年货新场景,看南来北往的年货,摞出一个热气腾腾的中国年。
不变的家乡味 是团圆的年味
最是团圆暖人心,年味更是团圆味。
“家乡的风味永远是我心之所向。”社交媒体上,“今年年货买点儿啥”成为热议话题,一位网友的评论说出了很多游子的心声。
“最爱家乡的米粉,南昌人的早晨往往是从一碗粉加一份瓦罐汤开始的,我太想念这个味道了。”在北京工作的张女士期盼着团圆,而她的爸爸在江西南昌早就备好了米粉等年货,给馋嘴的女儿接风。
家乡味牵人心,品尝各地特色年味也成为时下流行。在北京读博的翁同学早早预订了春运车票,回河北张家口过个团圆年,“买了些外地特产,和亲朋好友一起尝尝鲜。”
商务部会同有关部门指导的“2023全国网上年货节”自2022年12月30日启动,各平台企业在“轻松买到特色年味”上下足了功夫。
记者了解到,京东打造“年货春运”排行榜,依据区域“地道特产”和当地人“热门采买”甄选出众多好物,动动手指,螺蛳粉、盐水鸭、古法桃酥、秘制腊肉等极具区域特色年货便可“一网打尽”。
盒马推出上百款自研特色新品,云南铁脚麻鸡菌子汤煲、八宝糯米红膏蟹、招牌佛跳墙等地方美食、好寓意年菜,被搬上全国消费者的餐桌。盒马北京营运负责人高强介绍,目前北京年菜、年夜饭套餐热销,相比去年同期增幅近2倍,特色年味极受欢迎。
解锁年货新玩法 重品质买健康
在江苏南京的高淳老街尝鲜特色民俗小吃,观赏舞狮、武术等民俗表演;在黑龙江鸡西的兴凯湖现场围观凿冰冬捕,捕大鱼、置年货,冰天雪地中感受别样热情;在北京密云的古北水镇逛新春庙会,长城脚下品味八旗美食、体验非遗手作……
不仅要买得爽、吃得好,更要玩得尽兴、看得过瘾——“逛吃购玩”一条龙成为今年各地年货节活动的标配。传统又新潮的新春仪式感和红火且热闹的年味体验感,愈发成为老百姓的首选。
1月12日,顾客在河北省唐山市丰润区2023“非遗”年货节上游览选购。新华社记者 牟宇 摄春联福字、米面粮油、瓜果蔬菜等传统年货固然不能少,但居民消费升级的欲望和能力逐步提高,高品质年货的需求也随之升温。“解锁年货新玩法”的背后是不断提升的消费品质和对美好生活的追求。
随着“90后”“00后”扛起年货消费大旗,银柳福桶、黄金果等装扮红火又别致的过年“气氛组”年宵花,车厘子、黑虎虾等美味生鲜,阿胶、西洋参等健康滋补用品,以及扫地机器人、筋膜枪等解放双手的智能小家电,实力抢占购物车。
据悉,盒马依托遍布全国超千个直采基地和全球近80个国家的供应链体系,从生鲜到休闲零食、酒饮等各个品类的年货可一站式购齐。各地盒马还通过周边基地,不断引入时令、好寓意的新品蔬菜。
值得关注的是,“新年健康礼”也成为今年的热门选择。家用电子血压计、可实时监测血压血氧的智能手环等产品出现在很多人的年货清单中。“在外工作,我最放心不下的就是父母的身体,总怕他们对自己的健康关注不够,这次买了血压计作为新春小礼物,希望他们能经常用得到,让我更放心。”即将回老家山西太原过年的王先生说。
“更精准地实现供需匹配,对提升消费品质和提振消费信心具有重要意义。”中国社会科学院教授、财经战略研究院互联网经济研究室主任李勇坚认为,创新驱动带来消费升级,在今年的年货市场已有很明显的趋势。
“年货春运”活力十足
所谓“年货春运”,是随着线上购买年货的方式成为主流,春节前年货也呈现出“大迁徙”的现象。正如网友所言,“年货春运中,我和年货都在路上”。“轻装上阵”返乡,心意满满当当,物流纵横,年货飞驰,交织着温暖喜庆的问候和挂念。
春节临近,居民消费需求加大释放、热情正在回归。线上消费保持较快增长,直播带货、即时配送等消费新业态、新模式动能不断释放。
2022年12月30日,2023北京年货节开幕,工作人员和商户通过线上直播推介商品。新华社记者 鞠焕宗 摄置办年货,“不打烊”的直播间里人气越来越旺。不管是餐桌新宠预制菜、高颜值年货礼盒,还是实力圈粉的国潮文创、质优价美的助农直采,各式年货应有尽有,选择多、福利大,吸引众多消费者下单。
此外,“线上下单、年货1小时内送到家”的即时零售,也在今年成为年货消费的新流行。配送小哥充当“互联网腿替”,送礼省时又省力,加上年货节促销力度大,居民消费热情高涨。据悉,年货节期间,京东小时购销售额同比去年增长近7成。肉干、饼干、白酒、低温熟食等礼盒环比上月销售增长均超10倍。
“大街小巷热腾腾的烟火气回来了,正常生产生活秩序和线下消费场景加快恢复,年货经济有助于消费市场回暖。”北京大学经济学院教授、国民经济研究中心主任苏剑表示,年货消费需求在新春节点集中爆发,对经济起到拉动作用,同时年货供应过程有助于整个供应链的恢复和稳定,保障经济顺畅运行。(新华社 记者唐诗凝、阳娜)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |