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盈彩网投资平台官网平台2023-01-31 16:05

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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返乡必看!春节回家应怎样做好防护,一文梳理要点******

  为了能够更安全、更健康地过春节,远途出行以及返乡的人员应该提前做好哪些准备工作?返乡后,免不了要走亲访友、聚餐聚会,此时应该如何做好防护措施?来看我们对相关防护要点进行的梳理。

  01

  返乡前,要做好哪些准备工作?

  远途出行以及返乡人员,应该提前做好这些准备工作:

  要做好一些防护物资的准备,比如准备一些口罩、手消的防护用品以及干湿消毒纸巾等;

  评估自身身体状况:还没有感染的,或者正在感染还没有康复的人群,不建议远途旅行;老人、孩子、慢性病患者和孕产妇等重点人群,应尽量不安排远行;

  做好防疫药品准备,比如抗原检测试剂、常用药品等;

  避免带症状出行:出现发热等症状时,及时进行抗原或核酸检测;感染后或症状消失前,避免乘坐公共交通工具;

  合理安排出行:避免前往疫情流行水平高的地区,尽量减少聚集。提前做好出行规划,及时关注目的地疫情变化和疫情防控的政策措施,多关注交通部门的出行提示;

  购票与支付应尽量选择线上方式,避免前往火车站等人员密集场所购票。

  02

  返乡路上,该注意什么?

  春节远途出行或返乡途中,应如何做好自我防护呢?

  1

  公共交通出行

  第一是在环境密闭、人员密集的场所,比如候机候车时,乘坐飞机、火车以及地铁、公交等公共交通工具时,要全程规范佩戴口罩。

  第二是在公共场所要保持合理的社交距离,减少近距离与他人接触。

  第三是要做好个人卫生,尤其是随时要关注手卫生,避免接触公共物品。

  第四是不要随地吐痰,咳嗽或者打喷嚏的时候,要用纸巾或者肘部遮挡,将用过的纸巾及时丢往垃圾桶。如果接触到呼吸道分泌物的时候,要及时洗手或者进行手消毒。

  第五是在外或者乘坐公共交通工具的时候,要尽量减少用餐次数,尽量错峰就餐。

  第六是尽量不去人群密集、空气不流通的场所。当到景区等公共场所的时候,要遵守限量预约错峰的要求。

  2

  自驾车出行

  此外,自驾人员也要全程做好健康防护:

  做好物资准备和路线规划

  自驾出行期间,要准备好一些适当的药品、防护用品,包括口罩、湿巾、手消、常见的退热药物等。要做好路线规划,尤其是要了解目的地目前疫情的情况。

  旅途中关注车上人员健康状况

  加强车辆通风消毒。如果旅行过程中出现一些呼吸道症状,大家不要紧张,可以用快速抗原检测试剂做检测。如果是阳性的话,可以让备用司机开车,使阳性检测者得到充足的休息和恢复,同车的其他人员要做好防护。如果有症状的人员的症状比较严重,要就近及时就医。

  途经服务区或收费站时做好防护

  春运期间人员会比较多,在高速公路的服务区也要戴口罩,做好防护,包括洗手,避免跟其他人更多接触,最大限度减少呼吸道感染的风险。在服务区下车休息时,减少逗留时间;到餐饮区就餐时进行手消毒;在收费站通过人工窗口缴费时,戴好口罩。

  03

  返乡后,我们应注意什么?

  春节返乡,是一年中翘首期盼的时刻,但返乡后仍要做好防护。

  1

  家中防护

  返乡人员回到家后,要加强自我健康监测,也要密切关注自己以及家人的健康状况。如果出现发热、干咳、乏力、咽痛等症状的时候,要及时进行抗原检测,或者根据病情来及时就医。刚回到家里的时候,要做好自我防护,尽量避免接触家里的老人或者有基础性疾病的人员。

  2

  走亲访友

  做好个人防护:探亲访友的时候要做好个人防护,也要佩戴口罩,减少聚餐、聚会的次数,聚餐、聚会的时候要减少人数和时间。同时,建议使用公筷、公勺等;结束就餐的时候,要及时佩戴好口罩。

  保持卫生习惯:勤洗手、常消毒。规律生活、充足睡眠,多喝水、多吃蔬菜水果;家里经常通风换气,定期做好清洁卫生,及时清理生产生活垃圾。

  关心身边邻居:积极参与社区和乡村疫情防控,在做好个人防护的前提下主动关心关爱、探视探访邻里,为有需要的乡亲提供代买生活用品、紧急送医等力所能及的帮助,将富余的治疗药品、口罩、消毒用品等分享给急需的邻里或乡亲。

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