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。
旅游火爆之后,这些行业今年有望反弹复苏******
今年春节假期,旅游行业快速恢复,部分热门景区和热点城市出现人山人海的场景,国内游出游人次恢复至2019年同期的88.6%。
遭受疫情冲击的众多消费行业中,旅游业率先复苏,那么下一个行业会是谁呢?
多个消费行业期望复苏
近日,成都市博览局宣布,2023年将力争举办重大展会活动1000场,展出总面积900万平方米,会展业总收入850亿元。随着疫情防控政策的持续优化,成都将充分发挥会展平台经济功能作用,全面提升会展产业竞争力和经济带动力,为经济稳定有序发展提供更多实物工作量。
四川师范大学历史文化与旅游学院教授、劳动与实践教育研究院院长,四川省导游协会会长陈乾康向第一财经表示,成都是西部地区最大的会展城市之一。伴随疫情后社会经济的快速发展,四川省的会展活动也迎来新的高峰,成都成为国内瞩目的会展中心城市。
他认为,糖酒会、西博会等大型会展活动不仅能实现招商引资、促进实体经济发展的目的,也给四川交通、酒店、餐饮、观光等服务性产业带来大量客源,并促进旅游资本向中西部地区的流动,促进西部旅游业发展。
不只成都,近日,上海市政府印发《上海市提信心扩需求稳增长促发展行动方案》(下称《方案》),提出10项行动共32条举措大力提振市场预期和信心。其中包括支持会展行业恢复重振,支持各类展会加快复展等。
在恢复和提振消费行动中,《方案》提出,对2023年在沪举办的对外经济技术展览会,按照举办单位实际发生的场租费用给予补贴。支持会展行业提升能级,对引进具有全球影响力的权威机构认证的展览项目给予补助。
1月30日举行的2023浦东新区会展业高质量发展推进会上,发布了浦东新区支持会展业高质量发展十条举措,同时,多家重点场馆签订合作备忘录,将发挥各自软硬件特点和优势,促进资源整合共享,形成合力积极推动浦东会展业有序复苏。
会展业与旅游业在疫情的冲击下几乎都遭遇“停滞”,随着疫情防控政策的优化调整,会展业等带动消费强的服务行业全面恢复也受到关注,成为地方提振消费、拉动经济增长的重要突破口。
与此同时,演艺行业也已经开始恢复。文旅部数据显示,据不完全统计,春节假期全国营业性演出共9400余场次,较2022年同比增长40.92%,比2019年增长22.5%,票房收入3.78亿元,观演人数约323.8万人次。
国家电影局发布的统计数据显示,2023年春节档电影票房为67.58亿元,同比增长11.89%;观影人次为1.29亿,同比增长13.16%。在历年春节档票房榜中,也仅次于2021年春节档78.43亿的纪录,已经成为内地影史第二卖座的春节档。
国信证券研报认为,当前居民生活回归正常,春节消费数据的回温也传递了积极信号,同时刺激消费政策预计仍有望密集出台,行业整体持续复苏趋势明确。
兴业证券研报认为,2023年有望实现困境反转的细分行业集中在地产链(房地产开发、房地产服务)、出行链(航空机场、旅游及景区)、大消费(酒店餐饮、服装家纺、互联网电商)及信创(软件开发、IT服务、计算机设备)、传媒(影视院线、游戏、广告营销)与半导体等。
消费复苏还需政企多方催化
今年春节消费各行业均有明显回温态势。国家税务总局增值税发票数据显示,今年春节假期,全国消费相关行业销售收入同比增长12.2%,比2019年增长12.4%,其中商品消费和服务消费同比分别增长10%和13.5%,比2019年春节假期年均分别增长13.1%和8.1%。
不过,消费的全面恢复尚需时日。
陈乾康表示,总体上看,春节期间国内旅游市场的火爆预示着国内旅游业已经基本复苏,为下一步的跨越式发展奠定了良好基础。但由于出境团队游要2月才逐步放开,因此国际旅游市场的复苏尚需时日。整个旅游市场的全面复苏还是寄希望于“五一节”以后。
他也介绍,目前四川省大部分地区天气回暖,人们出游意向高涨,积压多年的出境旅游需求已经呈现出报复性增长的势头,旅行社代办签证服务、出境游线路咨询和一些旅行社投放的5、6、7月出境游产品销售都非常火爆,他们与国际探亲游市场一起,大大推高了出境游市场的热度。
中泰证券研究所政策组负责人、首席分析师杨畅对第一财经表示,春节假日的服务消费明显修复,支撑消费回升,但确保消费“短期跳动”后的持续性,三条线索值得继续观察:一是实物消费,地产、汽车等如何修复;二是居民收支,即消费能力如何提升;三是消费意愿,即储蓄意愿如何降低。
杨畅表示,去年12月金融数据中,居民存款增加28903亿元(前值增加22500亿元),同比多增10011亿元(前值多增15192亿元),这表明居民消费能力具有基础,防控措施优化调整后改善了消费条件。后续观察重点,或转变为消费的主观意愿,能否得到改善。
中指院数据显示,2023年春节期间(1月21日~1月27日),代表城市新房成交规模保持地位,较去年春节假期下降约21%,恢复至2019年春节的75%,仅部分城市在去年同期低基数下同比出现增长。
1月28日召开的国务院常务会议指出,要针对需求不足的突出矛盾,乘势推动消费加快恢复成为经济主拉动力,坚定不移扩大对外开放、促进外贸外资保稳提质。
其中,会议指出,要加力扩消费。推动帮扶生活服务业企业和个体工商户纾困、促进汽车等大宗消费政策全面落地。组织开展丰富多样的促消费活动,促进接触型消费加快恢复。合理增加消费信贷。因城施策用好政策工具箱,支持刚性和改善性住房需求,做好保交楼工作。
事实上,从去年年底召开的各地经济工作会议来看,消费的恢复和扩大被寄予厚望,各地均明确提出从增加收入、改善消费条件和创新消费场景等方面,在政策上和场景上去释放消费潜力。
在文旅消费全面复苏之后,汽车等大宗消费的恢复成为实现消费增长的重点。
比如,上述上海的《方案》就提出,促进汽车、家电等大宗消费。延续实施新能源车置换补贴,2023年6月30日前个人消费者报废或转出名下在上海市注册登记且符合相关标准的小客车,并购买纯电动汽车的,给予每辆车10000元的财政补贴。实施绿色智能家电消费补贴,对消费者购买绿色智能家电等个人消费给予支付额10%、最高1000元的一次性补贴。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)