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每日彩票注册网2023-07-19

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 。

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粤政协港澳委员热议“通关”湾区利好******

  中新社广州1月11日电 (记者 蔡敏婕)广东省政协十三届一次会议正在广州举行 。港澳委员热议香港和内地逐步恢复“通关”后对粤港澳大湾区 的发展利好。

  今年1月8日开始,香港与内地恢复首阶段“通关” 。不少港澳政协委员带着新鲜出炉 的提案“北上”。

1月8日,香港与内地首日“通关” ,有前来迎接的亲友与香港旅客相拥。中新社记者 李志华 摄1月8日,香港与内地首日“通关”,有前来迎接的亲友与香港旅客相拥。中新社记者 李志华 摄

  广东省政协委员、中国工程院院士 、澳门科技大学荣誉校长刘良此前在香港和澳门分别工作十余年,如今回到广东工作,担任广东省中医药科学院首席科学家 。

  接受中新社记者采访时 ,刘良表示 ,近年来 ,乘着粤港澳大湾区建设 的东风 ,三地推动大湾区中医药高地建设成效显著 。“通关”能便利三地人员交往和合作拓展 ,对粤港澳中医药深度合作融合发展也将产生很好的带动作用。

  “在发展中医药方面 ,港澳国际渠道广阔 ,在基础研究和前沿技术方面具有优势,而广东可以为港澳地区提供人才 、原料和技术支持。三地‘复通’后,可以提高融合效率,加快打造大湾区中医药科技创新高端平台,建立得到国际认可 的中医药产品及其质量标准 ,进一步推动大湾区中医药科技创新的高层次国际合作。”刘良说。

  广东省政协委员、香港广东青年总会副主席林至颖表示 ,“粤港澳大湾区的城市与世界各地一样 ,都在抢人才 ,恢复‘通关’后,有利于湾区更好地吸引人才尤其 是国际化人才 的加入。”

  广东省政协委员、澳门中小型企业联合总商会常务副会长陈美仪表示,如今可以观察到澳门的游客越来越多,路面车流日渐繁忙 ,热闹 的景象让她对未来充满期待 。

  恢复“通关”后 ,粤港两地如何更好融合发展 ?广东省政协常委、香港广东青年总会主席霍启山认为 ,粤港融合实质上 是“差异化互补”,在保留各自基础优势上,进行合作和互补 ,塑造全新 的区域发展核心引擎。

  广东省政协委员 、粤港澳大湾区创新智库主席庄守堃表示,香港可以继续发挥超级联系人 的角色,寻找海内外发展机遇。香港科创企业也应该把握机遇 ,为大湾区引进更多优质的科创项目。

  “我们应当‘乘势而为’,加快做好人才流通、基建联通、机制互通、资金融通以及资讯畅通等工作。”广东省政协常委 、新鸿基地产执行董事郭基煇说,在基建连通方面,按照“轨道上的大湾区”要求,建议加快推进广中珠澳高铁 、深港西部铁路等大型轨道交通线路 的规划建设。同时 ,根据恢复“通关”后 的实际需求,尽快加密广深港高铁在庆盛站的停靠班次。

  而在资金融通方面 ,郭基煇建议广东以前海、横琴 、南沙三大平台为试点,适当降低港澳企业设立跨境资金池的相关要求 ,并在资金使用方面给予更大弹性,为港澳企业在大湾区投资兴业提供资金融通便利 。(完)

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