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来源:云顶彩票充值2024-06-12 17:48

  

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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对话|蔡斌:从“刻骨铭心”,到“尽我所能”******

  时隔十个月,中国女排再次登上了奔赴国际赛场的航班。

  2022年世界女排联赛将于5月31日启幕。中国女排今日从广州飞赴土耳其安卡拉,巴黎周期征程由此展开。6月1日,她们将迎来本次比赛的第一个对手荷兰队,这也是新一届中国女排的首次亮相。

  未来一个半月的时间里,中国女排将辗转多地比赛、训练,其间不回国。类似经历,队内诸多年轻球员从未有过。迎接新女排的第一次大考,已经开始。

  时隔十余年,蔡斌再次拿起了中国女排的帅印。

  东京奥运会的场景仍历历在目。在许多球迷心中,最好的球队,走好了一步步过程,却错过了最好的结果。

  这份遗憾,需要弥补。尽管关于2009年的记忆并不美好,但56岁的蔡斌,还是决定在此刻重新接手中国女排。

  球队出发前夕,蔡斌向中新体育讲述了两次执教中国女排时的不同心境。在曾经那段“刻骨铭心”的经历过后,这一次,他渴望为这支队伍尽己所能。

  中新体育:自4月中旬集结以来,新一届中国女排在漳州备战月余。球队近况如何,在哪些方面进行了针对性训练?

  蔡斌:队伍现在士气非常好,球员训练的积极性与投入程度也都很好。

  由于球队阵容较新,近期训练更多着重于整体配合,也已形成了一个框架。体能是另一重点,毕竟这次出国时间达一个半月,体能储备对球队而言十分重要。

  防伤、防病也很关键,而且国外在对待疫情上可能与国内不同,球队在这方面还有预案。这次出国参赛,任务还是比较重的。

  在漳州的这段时间,球队进入到整体磨合期,确定了基本的打法。但受时间所限,中间有些需要填充的内容,我们还没来得及完成。

  随着世界女排联赛揭幕,我们会以练促赛、以赛代练。

  中新体育:包括世界女排联赛在内,球队今年有何具体目标?

  蔡斌:今年世界女排联赛与往年不同,它与巴黎奥运会积分相关联。因此在锻炼队伍的同时,我们还需考虑最后的成绩,两者兼顾。

  中国女排报名大名单包括24位球员。每站比赛开始前,会从中选出14人参赛,不同站之间可以替换球员。考虑到此次中国女排阵容较新,球队需要通过比赛加以磨炼与磨合。

  对于世界女排联赛,我们第一步要进入前八,然后再继续往前冲,全力去拼。

  今年还有女排世锦赛,我们也要争取好的成绩。这两项赛事,涉及中国女排的世界排名。

    资料图:2022年2月10日,蔡斌就任中国女排主教练壮行会。图片来源:Osports全体育图片社资料图:2022年2月10日,蔡斌就任中国女排主教练壮行会。图片来源:Osports全体育图片社

  中新体育:随着名单公布,袁心玥成为中国女排队长。如何评价她?

  蔡斌:从年龄、进入国家队的时间、奥运冠军的资历以及在这次集训中的表现等各方面看,袁心玥很胜任队长这一角色。

  成为队长后,作为教练的左膀右臂,袁心玥所承担的比以前多。我会给她一定的宽松,希望她不要给自己太大压力,否则反而会放不开。

  我希望袁心玥在球场上敢于承担、敢于拼搏,同时也应该允许自己的失误,不要背上太重的包袱,能够大胆、放开地去冲击对手。

  中新体育:自接手球队以来,遇到了哪些困难?

  蔡斌:困难随时都有,包括技术或其他方面。但我认为,从事竞技体育的人,不应该惧怕困难,我们本就应该解决困难。像比赛中,对手就在制造困难,我们需要克服它才能赢球。

  对于困难,我相信球队上下会保持积极的心态,敢于挑战、敢于面对。

  思想上,我们从为国奉献、集体主义、拼搏精神入手,把整体团队精神建设好。

  中新体育:外界很关心朱婷、张常宁的情况。如果恢复较好,她们可能参加世锦赛吗?

  蔡斌:不仅是朱婷、张常宁,中国女排的大门向所有高手敞开。队伍在不断前进,我们会根据球队的发展,以及每个人不同的情况去评定、衡量。

  我们的指导思想是,每个人都要愿意为国家效力,愿意为中国女排效力,这个首先一定要有。

    资料图:蔡斌。图片来源:Osports全体育图片社资料图:蔡斌。图片来源:Osports全体育图片社

  中新体育:中国女排在东京奥运会上留下了遗憾,此时接手球队需要勇气。对于“二进宫”而言,承受的压力可能更大。何种原因促使你作出了这一决定?

  蔡斌:主要的原因,还是出于对排球的这份热爱。

  2009年,我曾担任中国女排主教练。那时我用了4个字来形容:刻骨铭心。

  在我看来,有很多地方值得总结,值得自己反思。通过这些年的锻炼,至少在排球上,现在的我可能想法更加全面、更加成熟。

  至于压力,我也思考过这一问题。无论哪个岗位,都会有不同的压力,关键在于如何看待压力与承受压力的能力。

  任何教练都有压力,但作为中国女排主教练,就要把工作做得更好、更细,因为这支队伍的受关注程度不一样。

  中国女排是一支光荣的团队。我进入中国女排,也带着使命与任务,要继续传承、发扬中国女排精神。希望每一届中国女排的队员,都能以这种精神作为动力。

  所以第一步,我们要在比赛中打出士气与霸气。我对这批中国女排球员有信心,我们还能往前冲。

  中新体育:时隔多年再次执教中国女排,有何不同感受?

  蔡斌:现在的条件,比2009年更好。比如人员方面,首次执教中国女排时,我刚要推动主攻接发球,可那时能接能打的主攻手非常少。

  这些年,中国女排一直向高水平发展,根据自己的特点,紧跟了世界的潮流。在技术的全面性上,我们还要继续加油。

  中新体育:你用“刻骨铭心”形容上一次的执教经历。这一回,会有怎样的期待?

  蔡斌:尽我所能。尽我所能,把中国女排这支队伍带好。

  这不光是在成绩上,我希望能够把中国女排的团队精神与拼搏精神,继续传承下去。

  我们会划分出不同时间段,希望通过每个阶段的努力,最终能够见到效果。(完)


                                                                                                                •   (文图:赵筱尘 巫邓炎)

                                                                                                                  [责编:天天中]
                                                                                                                  阅读剩余全文(

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