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。
严查这些人、这些事!中央纪委公报释重大信号******
中新网北京1月11日电(记者 阚枫 袁秀月)10日,二十届中央纪委二次全会公报公布,新一届中央纪委如何开局,下一阶段的中国反腐从何处着手,此次公报释放重要政策信号。
资料图:2015年10月,海南省公安厅组织党员干部前往反腐倡廉警示教育基地参观受教。洪坚鹏 摄这些制度要扎牢
推进反腐败国家立法、完善基层监督体系
3000多字的公报中,对健全全面从严治党的制度体系作出重要部署。
党的二十大报告首次提出“健全全面从严治党体系”的重要任务。在此次公报中,“全面从严治党体系”亦成为关键词。
公报中提到,推动完善党的自我革命制度规范体系。促进完善党内法规制度体系,研究修订党纪处分条例,推进反腐败国家立法,不断健全完善纪检监察法规制度体系。推动完善纪检监察专责监督体系、党内监督体系、各类监督贯通协调机制和基层监督体系,形成监督合力。
自我革命是中国共产党区别于其他政党最显著的标志,是跳出治乱兴衰历史周期率的第二个答案。在专家看来,写好这第二个答案,并将其具体化、操作化,制度体系建设是关键的基础性工作。
“党的十八大以来,我们在党风廉政和反腐败方面取得了巨大成绩,初步构建起全面从严治党体系,要在总结过去十年经验的基础上持续完善健全这个体系,进一步适应新形势、新任务。”中央党校(国家行政学院)教授竹立家对中新网记者分析。
这个监督很关键
确保“不偏向、不变通、不走样”
2023年是贯彻二十大精神的开局之年,公报在论述新一年的纪检监察工作时,“围绕落实党的二十大战略部署强化政治监督”被列在首位。
公报提到,围绕完整准确全面贯彻新发展理念、加快构建新发展格局、着力推动高质量发展等重大战略部署,围绕党中央因时因势作出的决策部署加强监督检查,确保执行不偏向、不变通、不走样。
此外在谈及“四风”问题时,公报同样提到“贯彻党中央重大决策部署”,公报提到,紧盯贯彻党中央重大决策部署不担当、不用力,对政策举措和工作部署片面理解、机械执行、野蛮操作,玩忽职守不作为,任性用权乱作为,权力观异化、政绩观扭曲、事业观偏差等问题。
“近年来查处的腐败大案要案中,对党不忠诚、不老实,当面一套、背后一套的问题较受关注,强化政治监督,在对党忠诚方面强化监督,显得十分必要。”
竹立家说,写好第二个答案,真正落实全面从严治党,确保党中央决策部署全面落地见效,说到底需要干部队伍时刻牢记初心使命,确保永远对党忠诚。
资料图:山西太原,人们前往参观中国共产党反腐倡廉历程展。 中新社记者 韦亮 摄这些群体被点名
年轻干部、“一把手”、代理人
会议公报中,明确提到了几个群体。
对年轻干部,公报要求,高度重视年轻领导干部纪律教育。对“一把手”,公报要求,强化对“一把手”和领导班子监督,督促其严于律己、严负其责、严管所辖。此外,公报还提到,坚决防止领导干部成为利益集团和权势团体的代言人、代理人。
谈到“重点对象”,公报要求,把党的十八大以来不收敛不收手、胆大妄为者作为重中之重,严肃查处领导干部配偶、子女及其配偶等亲属和身边工作人员利用影响力谋私贪腐问题。
竹立家认为,这些群体,可以说是党的十八大以来腐败现象表现比较突出的一些群体。
“例如,年轻干部事关党和国家事业的赓续接力,不收敛不收手的干部顶风作案、影响恶劣,‘一把手’及其身边人腐败、政商勾连等也渐渐成为腐败案件的突出特征,这些群体的腐败问题往往对政治生态破坏严重,必须是权力监督的关键点。”
这些领域是重点
金融、国企、政法、粮食购销等
这份中央纪委全会的公报中,还特别提到下一阶段党风廉政工作的重点领域。公报指出,突出重点领域,深化整治金融、国有企业、政法、粮食购销等权力集中、资金密集、资源富集领域的腐败。
在专家看到,这些领域的反腐败工作事关国计民生大局,涉及面大,社会关切度高。
“从近年查处的案件来看,比如金融、国企这些领域的腐败问题会对国家资源造成重大破坏、重大损失,甚至引发系统性风险,而政法、粮食购销等领域的腐败问题和不正之风,关乎百姓切身利益,关乎社会公平正义,必须紧盯严打。”竹立家说。
如专家所言,此次公报特别强调了坚决整治各种损害群众利益的腐败问题。此外,坚决查处新型腐败和隐性腐败。坚持受贿行贿一起查,加大对行贿行为惩治力度,营造和弘扬崇尚廉洁、抵制腐败的良好风尚。
在作风方面,公报还提到,严肃整治损害党的形象、群众反映强烈的享乐主义、奢靡之风,对顶风违纪行为露头就打、从严查处,坚决防反弹回潮、防隐形变异、防疲劳厌战。(完)
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