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网信彩票官方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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新时代好青年如何闪亮青春******

  作者:姚文杰、冯秀军(中央财经大学马克思主义学院)

  时代各有不同,青春一脉相承,无奋斗,不青春。新时代呼唤何种青春奋斗,新时代青年的奋斗又该如何开启?习近平总书记在党的二十大报告中对广大青年“立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年”的寄语,蕴藏着新时代青年奋斗的内驱力。

  “有理想”昭示奋斗目标。激发新时代青年奋斗,要回答“为什么而奋斗”的问题。目标是奋斗必不可少的内核。奋斗就像踮起脚尖去摘果实,如果是在一棵看不见果实的树下盲跳,自然易生犹疑之心,出现躺平念头。当然,现实生活有很多外在压力,即使没有目标,人也无法轻易躺平。但不躺平,还可能走进另一种困境,那就是内卷。内卷和奋斗不是一回事,内卷往往是盲目的,因为没有目标,只能盯着别人,即使卷赢了,其中也有太多低效的、无意义的消耗。因此奋斗必须知道“为什么”,才能摆脱无方向的内卷,战胜无动力的躺平。并非任何一种目标都能给奋斗指明方向、注入动力。几年前,大学生中出现了一种“空心病”现象。从他们的剖白看,他们并不缺少目标,但仍因不知道何为人生的意义、奋斗的价值而苦闷迷茫。能够作答人生之问、价值之问的不是具体目标本身,而是昭示目标的理想。目标可以着眼于具体和眼下,切实可行才会不断给人正向反馈;而理想要远大,理想是为人生定向的,不远大不足以使人看到方向,如同夜间行路,太近的灯光只能照亮眼前,给不了一个人向何处去的答案。青春蕴含强大的拼搏能量,青年不能只看到一角四方的天空,而是要放眼天下,用脚步丈量祖国大地,用眼睛发现中国精神,用耳朵倾听人民呼声,用内心感应时代脉搏。习近平总书记在纪念五四运动100周年大会上号召广大青年:“让青春在为祖国、为人民、为民族、为人类的奉献中焕发出更加绚丽的光彩。”面向未来,走好新时代的长征路,新时代青年要做强国栋梁,坚定理想信念、矢志拼搏奋斗。

  “敢担当”拓展奋斗光谱。激发新时代青年奋斗,要从“为谁而奋斗”中寻找答案。如果只讲个人奋斗,就会变成“精致的利己主义者”。精致利己,顾名思义即一切奋斗只是为了达成自己的私利。尽管实现每个人的幸福是人类奋斗的终极目的,但个人的幸福却无法仅凭只为自己的奋斗达成,它倚赖每个人奋斗力量的汇聚。翻开中国近代史,为何布满深重苦难?“四万万中国人,一盘散沙而已”。中国共产党成立后,何以能在百年间使中国改天换地?因为它以民族复兴的担当,引领并将全体人民的奋斗组织了起来。今天,我们比历史上任何时期都更接近、更有信心和能力实现中华民族伟大复兴的目标,但同时,我国改革发展稳定面临不少深层次矛盾躲不开、绕不过,国际形势严峻复杂,来自外部的打压遏制随时可能升级。面对风高浪急甚至惊涛骇浪的重大考验,唯有担当起党和人民赋予的历史重任,方能在激扬青春、开拓人生、奉献社会的进程中书写无愧于时代的壮丽篇章。“敢担当”并非个人的单向付出,而是一种双向奔赴。担当使个人与国家、时代产生命运与共的联结,当一个人融入了一群人,一群人又会托举起一个人。

  “能吃苦”锤炼奋斗韧性。激发新时代青年,要对“如何奋斗”做出解答。奋斗就要准备好与困难短兵相接,若意志力薄弱、生性懒惰都难以克服,何谈战胜挫折?今天,不少人在奋斗之路上处于一种“仰卧起坐”的状态,在卷和躺之间反复横跳。如果“躺下是为了更好地出发”,那么这样的躺下无可厚非。但如果演变为“遇挫即躺”的惯性,就会削弱韧劲,使原本不强的意志更加脆弱。这样的青年,改变自己的命运都不可能实现,遑论报效祖国、担当民族复兴之大任?如何锤炼奋斗意志,增强面对困难时的韧劲?没有谁生来就比别人意志更坚定,吃过苦才会不怕苦,克服困难一次,才会更有勇气迎战下一次。习近平总书记在河南安阳林州市红旗渠纪念馆考察时强调,年轻一代要继承和发扬吃苦耐劳、自力更生、艰苦奋斗的精神,摒弃骄娇二气,像我们的父辈一样把青春热血镌刻在历史的丰碑上。

  “青奋斗”吹响青春号角。奋斗是艰辛的,每一代青年的奋斗都不容易。今天的年轻人,并非不能吃苦。武汉疫情,新时代青年白衣为甲、逆行出征。郑州暴雨,新时代青年筑起人肉防洪墙,与洪水较量。北京冬奥,新时代青年顶着刺骨的冷在雪地轮班值守。重庆山火,新时代青年在50度的体感高温里运送物资。一旦青年心中的使命感在关键时刻被唤醒,就会激发出冲锋的勇气和豪情。但日常生活、工作多数时刻平淡无奇,相比于豪情万丈的冲锋和突击,更需要久久为功坚守、默默耕耘奉献,更需要一个人的毅力、耐力和定力。

  今天,新时代青年的人生之旅已经同国家的复兴之路一起,铺展在实现第二个百年奋斗目标的新征程中。习近平总书记在中国人民大学考察时强调,希望全国广大青年牢记党的教诲,立志民族复兴,不负韶华,不负时代,不负人民,在青春的赛道上奋力奔跑,争取跑出当代青年的最好成绩。面对前无古人的伟大事业,广大青年要以“有理想”远眺前路,以“敢担当”拓宽天地,以“能吃苦”披荆斩棘,在奋斗中与祖国同行,以有理想、敢担当、能吃苦的奋斗,成就闪耀的青春。

  (本文系北京市习近平新时代中国特色社会主义思想研究中心重大项目[19LLZD08]成果)

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