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。
二十大代表风采丨李鹏:扎根基层金融一线32载的“贴心人”******
中新网北京10月12日电 题:李鹏:扎根基层金融一线32载的“贴心人”
中新网记者 王恩博
“只要找到李鹏姑娘,什么问题都能解决。”
扎根基层金融一线32载,中国工商银行新疆乌鲁木齐新民路支行副行长李鹏曾获得全国优秀共产党员、全国劳动模范、全国五一劳动奖章、全国三八红旗手等荣誉。在她服务过的客户们眼中,这更是一位“贴心人”。
1990年,刚刚从新疆银行学校毕业的李鹏被分配到工行新疆分行基层网点,这一干就是32年。从三尺柜台到客户经理,尽管工作岗位有所变化,但李鹏始终将“服务客户、让客户满意”作为自己的职责所系。
银行柜员是与金融消费者打交道最多的岗位。普通老百姓对金融知识了解程度不一,把客户需求作为服务着力点的李鹏,从不吝于多说、多问、多了解一点。
一位维吾尔族大爷取款时忘记密码,李鹏耐心细致地帮忙解决难题,并不厌其烦地为其逐张点验所取款项;一位80多岁的独居阿姨腿脚不便,李鹏一个月内3次上门接送办理业务……正是对于无数小事的暖心、用心,换来了本文开头那句评价。
李鹏为青年员工传授经验。 中国工商银行 供图2008年,李鹏转型为理财经理。这个“守护”民众财富的新岗位不仅需要热心肠,还需要冷静的头脑。李鹏给自己立了条规矩:“对客户一视同仁,业绩任务固然重要,但一定要凭良心坚守职业道德,给客户推介最适合的产品。”
为客户提供理财建议时,李鹏始终设身处地、将心比心,努力做到“量体裁衣”。得知一位客户曾执意投资一个“稳赚不赔”的“大项目”,李鹏几次三番劝阻,甚至陪客户一起“听课”。一边听,李鹏一边运用专业知识向客户解释“课”中讲述的赚钱模式并不靠谱,最终为客户守住了钱款。
为了满足不同客户多样化的理财需求,李鹏考取了金融理财师、高级财富管理师、国家薪税师等十几种行内外资质。在她的用心服务下,一些低收入人群收获了资产增值的喜悦,甚至成为“理财达人”;一些小微企业客户树立了科学的理财和经营观念,为企业稳健发展保驾护航……
随着金融产品形式越来越多样化,金融服务覆盖面越来越广,“三农”、住房、小微企业……更多人享受到金融发展带来的红利。如何让金融知识进一步走进千家万户,让优质服务从“我”走向“我们”,成了李鹏思考得最多的事情。
李鹏为客户讲解理财知识。 中国工商银行 供图2016年,工行新疆分行成立了以李鹏名字命名的“李鹏工作室”。她将自己多年的工作经验总结成“李鹏工作法”,在传技带徒中把服务理念和技巧倾囊相授。六年来,工作室共培养出四批近50位优秀员工,其中不乏全国金融青年岗位能手、全国金融五一劳动奖章等荣誉获得者。全方位、高品质的贴心金融服务,在新疆金融服务一线“开枝散叶”。
这样的服务,在疫情期间亦未间断。2020年初,新冠肺炎疫情突袭,部分员工无法及时返岗,网点正常营业面临困难。李鹏主动申请到离家32公里的偏远网点支援营业,在条件艰苦的网点坚守4个月。她说:“这个网点是我1990年入行工作的起点,我要带着抗击疫情、服务人民的使命回到这里,再寻一次初心。”
2020年7月,疫情又一次让乌鲁木齐市按下暂停键。她第一时间冲在前面,主动当起小区里的物资“运输员”、信息“采集员”、单元“守门员”和政策“宣导员”。凌晨在微信群耐心解答居民提问成了李鹏的常态,她累计开展志愿服务工作近500个小时。
32年如一日,以全心全意为人民服务的标尺,丈量基层一线的广阔。此次当选党的二十大代表,李鹏立志继续在新疆这片广袤蓬勃的大地上,当金融的星星火,做服务的燎原人。正如她写在笔记本扉页上勉励自己的话:“一滴水只有放进大海里才永远不会干涸。”(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |