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。
2022年GDP版图:江苏紧追广东,安徽进前十******
中新网北京1月31日电 题:【中国新观察】2022年GDP版图:江苏紧追广东,安徽进前十
中新财经记者 李金磊
2022年中国经济版图迎来新变化。目前,31个省区市2022年GDP数据已经公布,广东、江苏GDP超12万亿元,江苏紧追广东,两者GDP差距继续缩小。安徽超越上海,跻身GDP前十强。江西、福建GDP增速并列第一。
广东、江苏GDP超12万亿元
从GDP总量来看,广东2022年GDP为129118.58亿元,同比增长1.9%,距离13万亿大关仅有一步之遥。广东GDP总量连续34年居全国首位。
紧随其后的是江苏,江苏2022年GDP达到122875.6亿元,比上年增长2.8%。继2020年、2021年先后迈上10万亿元、11万亿元台阶后,江苏2022年GDP迈上12万亿的新台阶。
至此,中国有了两个GDP超过12万亿元的“巨无霸”省份。
资料图:航拍清晨的南通。 许丛军 摄江苏和广东GDP差距继续缩小
作为第二经济大省的江苏,紧追广东,不断缩小两者的差距。数据显示,江苏GDP跟广东的差距2020年为8000亿左右,2021年差距则缩小为7700亿左右,2022年差距缩小为6243亿左右。
“广东人口数量多、资源约束紧,提高发展平衡性和协调性的任务又很重,不可能继续拼土地、拼价格、拼劳动力。”广东省委书记黄坤明1月28日在全省高质量发展大会上表示,从外部看,我们现在又面临你追我赶的激烈竞争,这个时候,躺平不可取、躺赢不可能、奋斗正当时。
对于2023年GDP增长预期目标,广东设为“5%以上”,江苏设为“5%左右”。
1月28日,江苏省委常委会召开会议,会议强调,一季度是全年经济的风向标。节后上班第一天,省委常委会会议专门研究做好一季度工作,就是要释放“开年就是开工、开工就要实干”的信号。
资料图:安徽高铁黄金旅游线路——池黄高铁穿云破雾风景如画。 李和平 摄安徽跻身GDP前十强省份
2022年GDP总量排在前十位的省份分别是广东、江苏、山东、浙江、河南、四川、湖北、福建、湖南、安徽。
2022年,安徽GDP总量超越上海,跻身GDP前十强省份。
数据显示,2022年安徽GDP达到45045亿元,比上年增长3.5%。2022年上海GDP达到44652.80亿元。
这些年,安徽实现了“传统农业大省”向“新兴产业聚集地”的跨越发展。2023年安徽省政府工作报告公布一系列令人印象深刻的数据:全球10%的笔记本电脑、20%的液晶显示屏在安徽制造。数字经济增加值突破1万亿元。高铁里程全国第1,市市通高铁、县县通高速、所有乡镇通5G全面实现。
安徽的“逆袭”,受益于进入长三角一体化发展国家战略。安徽正式成为长三角一员后,在新发展格局中的位势显著提升。过去5年,安徽经济实现从“总量居中、人均靠后”向“总量靠前、人均居中”的历史性转变。
雄心勃勃的安徽,在2023年政府工作报告提出了“到2027年,全省经济总量向7万亿元冲刺,人均地区生产总值达到11万元以上”的目标。
“时光向前、安徽向上。”安徽省委书记郑栅洁1月28日强调,以严的基调、严的措施、严的氛围,持续改进工作作风,为民办实事,为企优环境,全面提升工作效能,奋力推动安徽高质量发展。
福州高楼上灯光映射的“福”和“兔”。 王东明 摄江西、福建GDP增速并列第一
从GDP增速来看,江西和福建2022年GDP增速均为4.7%,并列第一。
其中,福建2022年全省GDP为53109.85亿元,突破5万亿元大关。
江西省2022年GDP达32074.7亿元,突破3万亿元。根据江西2023年政府工作报告,江西全国排名由第18位前移至第15位,人均突破1万美元。
福建和江西GDP增速为何能位居全国前列?
江西统计局在解读中称,第二产业贡献突出。全年实现增加值14359.6亿元,同比增长5.4%,对经济增长贡献率为49.9%,较上年同期提高2.5个百分点,拉动GDP增长2.4个百分点。
江西2023年政府工作报告透露,该省工业增加值突破万亿元、居全国第13位,制造业增加值占GDP比重保持33%左右、居全国前列,进入新兴工业大省行列。数字经济增加值突破万亿元、占GDP比重提高到35%。
工业是福建经济增长的主引擎,福建统计局数据显示,2022年,该省超六成行业实现增长。在大力发展清洁能源的背景下,动力电池和储能电池需求爆发式增长,带动电气机械行业实现高位运行,增加值增长40.6%,对规模以上工业增长贡献率达41.7%。
数字经济、海洋经济、绿色经济、文旅经济成为福建的新增长极。根据福建2023年政府工作报告,数字经济增加值达2.6万亿元。
2023年,江西设定了7%左右的GDP预期增长目标,福建设定了6%左右的目标。
1月28日,江西省委书记尹弘在调研中强调,全力拼经济、奋战开门红,确保一季度开好局起好步。
1月29日,福建省委书记周祖翼、福建省长赵龙分赴泉州福州调研企业节后生产、项目推进情况,强调毫不动摇支持企业放手“搏”开局,以拼的姿态、抢的劲头,吹响“开局之年加油干”的冲锋号,奋力实现第一季度“开门稳”“开门红”。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |