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网信彩票客户端2024-03-18

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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察往知来,感知习近平的大历史观******

  (近观中国)察往知来,感知习近平的大历史观

  中新社北京10月10日电 (记者 黄钰钦)天地英雄气,千秋尚凛然。不久前的烈士纪念日,中国最高领导人习近平来到天安门广场,出席向人民英雄敬献花篮仪式。2014年,中国将每年9月30日设为烈士纪念日。此后,习近平连续9年在当日出席纪念活动,铭记历史、缅怀英烈。

  在习近平的推动下,中国以立法形式确定了中国人民抗日战争胜利纪念日、烈士纪念日、南京大屠杀死难者国家公祭日等。在具有特殊意义的日子里,每一次庄严纪念都是一次对历史的回望,也像打开一扇窗口让外界从中感知习近平的大历史观。

  历史观是人们对社会历史总的、根本的看法,是世界观的重要组成部分。对于历史,习近平尤为重视,他反复强调,历史是最好的教科书、历史是最好的老师、历史是“最好的清醒剂”。

  有评论指出,习近平对历史的高度重视,构成其大历史观的基础。他将历史看作是一个民族、一个国家形成、发展及其盛衰兴亡的真实记录,是前人的“百科全书”。他还曾在会见外宾时说:“我们从哪里来?我们走向何方?中国到了今天,我无时无刻不提醒自己,要有这样一种历史感。”

  习近平对历史的重视,体现在一些细节中。例如,近年来,在习近平发表新年贺词时,细心的人们通过电视画面看到他身后的书架上有《党史札记》《史记选》《世界通史》等大量历史典籍。

  这样的重视,还体现在看待历史的维度上。习近平在谈及世界历史时,将其比作“人类最好的老师”;说到民族历史时,他认为“是一个民族安身立命的基础”;论及学习中共党史,习近平将其看作是广大党员、干部的一门“终身必修课”,强调“不仅必修,而且必须修好”。

  “这种历史观是以宏阔的大视野来观察历史,将现在同历史发展逻辑联系起来,并汲取经验用于未来发展。”中央党校(国家行政学院)教授竹立家指出,把握历史大势、掌握历史主动是中共的重要经验,总结和吸取历史经验教训,目的是以史为鉴、更好前进。

  如何在想问题、作决策时具有历史眼光,关乎治国理政的成效。观察认为,在习近平的大历史观中,历史不仅给人智慧的启迪,更是治国理政的重要资源。

  习近平多次指出,“领导干部要多读一点历史”,“知史爱党,知史爱国”,“这对正确认识党情、国情十分必要,对开创未来也十分必要”。在这方面,习近平身体力行。比如,2014年10月13日,习近平主持中共中央政治局集体学习,主题正是关于中国历史上的国家治理。在谈及对待历史经验时,他强调,要本着择其善者而从之、其不善者而去之的科学态度,牢记历史经验、牢记历史教训、牢记历史警示。

  在习近平看来,历史中的治国理政经验,既包括升平之世社会发展进步的成功经验,也有衰乱之世社会动荡的深刻教训。历史既是“最好的教科书”,也是“最好的清醒剂”。透过这样一次集体学习,人们或许能更直观理解习近平所提倡的以史为鉴的“方法论”。

  “如何以史为鉴,汲取治国之道,构成习近平大历史观的核心要义。”中央党校(国家行政学院)教授张希贤指出,无论是成功经验还是失败教训,都是治国理政的有益借鉴,这才是真正的“以史为鉴”。

  而一段时间以来,在国际舆论场中,不时响起歪曲历史、掩盖事实、美化侵略等错误言论的刺耳杂音。人们应该如何正确对待历史?在习近平的大历史观中,外界还可以看到其鲜明的态度:反对历史虚无主义。

  “忘记历史就意味着背叛”,对于历史虚无主义的言论,习近平在不同场合都坚定予以驳斥,“历史就是历史,事实就是事实,任何人都不可能改变历史和事实”。

  ——在纪念全民族抗战爆发七十七周年仪式上,习近平斩钉截铁地指出,“任何人想要否认、歪曲甚至美化侵略历史,中国人民和各国人民绝不答应。”

  ——在出席南京大屠杀死难者国家公祭仪式时,习近平明确宣示,“历史不会因时代变迁而改变,事实也不会因巧舌抵赖而消失。”

  ——在出席第七十届联合国大会一般性辩论时,习近平强调,“铭记历史,不是为了延续仇恨,而是要共同引以为戒。”

  ——在德国科尔伯基金会演讲时,习近平引述德国前总理勃兰特的名言说,“谁忘记历史,谁就会在灵魂上生病。”

  对此,中央党校(国家行政学院)教授戴焰军分析称,历史虚无主义的要害,就是抹杀和篡改历史,从根本上否定一个民族、一个国家、一个政党。对待历史实事求是的态度是真正敬畏历史、尊重历史。

  “历史是最好的教科书,一切向前走,都不能忘记走过的路;走得再远、走到再光辉的未来,也不能忘记走过的过去。”近日,习近平在为《复兴文库》作的序言中,再次强调要“以史为鉴、察往知来”。

  历史是过去的现实,现实是未来的历史。当世界百年未有之大变局加速演进,中华民族伟大复兴进入关键时期,如何把握时代大势、走好中国道路,在厚重的历史里,有智慧的启迪。(完)

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