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凤凰彩票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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军史教育路上“追光者” ******

  党的二十大报告鲜明提出:“加强军史学习教育,繁荣发展强军文化,强化战斗精神培育。” 军史是我军的“家史”,是最好的“教科书”。近10年时间里,武警工程大学军事基础教育学院教员蒲元,几乎把业余时间都投入到同一件事——寻访革命老兵,守护军史记忆。

  在蒲元看来,如何从厚重的党史军史中汲取营养,用昨天的故事打动今天的官兵,是开展思想教育的一项重要课题。在他的感召下,一批又一批青年军人加入其中,在触摸历史中获得力量、传承精神。

  冬日西安,寒风阵阵,武警工程大学一间教室里却气氛热烈,坐满了慕名前来听课的各专业学员。这堂课是《军事历史》,授课老师正是寻访老兵的志愿者、教员蒲元。

  一堂历史课,缘何成为学校的“爆款”?结合寻访老兵经历,蒲元饶有兴致地给大家讲述了自己在陕西省澄城县冯原镇考察壶梯山战役遗址的场景。壶梯山战役是西北野战军南下关中第一战,更是解放大西北的序幕之战。这部分内容是他临时添加的,没有参考作战图和其他资料。只见蒲元胸有成竹地在移动白板上快速手绘了一幅战斗示意图,形象具体,一目了然,赢得学员一片喝彩。

  寻访·和时间赛跑

  蒲元和老兵结缘,还要从2013年冬天说起。那时,从事军事历史教学的蒲元在撰写一篇有关抗战史的文章。为了搞清一些模糊的史实,他托战友联系上几位健在的八路军、新四军老战士。

  这是蒲元第一次与抗战亲历者面对面交流。几位老兵保家卫国、奋勇杀敌的经历让蒲元深受震撼。同时,老兵对后辈的殷殷嘱托让他陷入沉思:“当亲历者芳华不再,谁来留住他们的故事?”寻访和关爱老兵的念头,在他心中悄然萌生,从此扎下根。

  之后,蒲元加入当地关爱老兵志愿者队伍,开启漫漫寻访路,并与百名老兵结下不解之缘。

  “蒲教员,您在寻访过程中有哪些难忘的经历呢?”台下学员争相发问。

  “寻访老兵惠凤财算是我一段比较偶然的经历。”蒲元回答道。2019年五一假期,蒲元应邀赶赴陕西省渭南市参加一位已故抗战老兵的墓碑揭碑仪式。活动中,蒲元身旁坐着一位神态威严、气度不凡的老者。经询问得知,这位名叫惠凤财的老人,竟是从朝鲜战场回来的,曾服役于志愿军第1军第1师第1团3营8连。

  活动结束后,蒲元一行人赶忙到惠凤财老兵家中探望。在向蒲元介绍老照片和老物件时,惠凤财的思绪回到多年前的抗美援朝战场。讲到兴致处,只见他随手抄起一根木棍开始演示刺杀动作,一招一式仿佛还是当年的模样。

  以往关爱老兵,蒲元和志愿者都会提前准备物资。这次情况特殊,大家身上没带现金,偏僻的村子里也难以采购礼品。情急之下,蒲元想起车里有一个电热水器和一床珊瑚绒被罩,赶忙取来赠予老兵。

  中午,老兵家人执意留他们吃了一顿便饭。席间,蒲元听到老兵开心地小声告诉邻居:“今天志愿者来,给我送了慰问品。”蒲元想,让老兵高兴的不是慰问品,而是后辈军人对老兵崇高的敬意。

  蒲元在讲台上讲得津津有味,学员在台下听得入神。

  在讲到八路军晋察冀军区部队老战士赵魁华时,得知这位老兵参加过著名的黄土岭战斗,学员们无不为之赞叹;在讲到八路军鲁南军区部队老战士曹传芳时,通过播放口述视频,一段段惊险的战斗故事让学员们深受震撼;在讲到八路军太行军区老战士邓永顺时,学员们被老兵救治日军战俘并将其成功感召的经历深深打动……

  然而,寻访老兵10年来,蒲元明显感到,亲历战争的革命老兵逝去的速度逐渐加快。“要抢救性挖掘更多老兵的口述历史,这既是对老兵戎马一生的致敬,也是深化军史教育情感认同的重要方式。”蒲元说。

  关爱·老兵不孤单

  “关爱老兵,不仅仅是日常送生活物资、春节送年货、寿辰送蛋糕鲜花,”蒲元介绍说,“我们还专门设计了一套致敬流程,庄严的仪式让每名接受致敬的老兵及参与的志愿者们都终生难忘。”

  “今天,请接受我们全体志愿者最崇高的敬意。当年,日寇入侵,山河变色,是您响应号召,挥泪告别家人,为民族自由而战……历史不容忘记,民族英雄不容忘记!”每次为抗战老兵举行致敬仪式时,蒲元等志愿者都会饱含深情地诵读这段为他们量身定制的致敬词。在激昂的乐曲声中,致敬仪式开始,蒲元为老兵佩戴绶带,宣读致敬词,敬赠“抗战英雄”牌匾和印有老兵照片的纪念挂历,并将一枚特别定制的纪念章别在老兵胸前。

  电话询问、初访、致敬仪式、日常探访……蒲元和志愿者们远赴新疆、湖南、四川、山东、河南等地,足迹遍布100多处革命遗址和纪念设施,关爱老兵300余人次,在送去慰问品的同时,更给老兵以精神上的慰藉。

  随后,蒲元又向学员们讲述了自己意外寻访到的老兵。

  2018年,国务院办公厅印发《为烈属、军属和退役军人等家庭悬挂光荣牌工作实施办法》,蒲元到社区为岳父登记退役军人信息。他突然想到:“已经登记的人中会不会有抗战老兵呢?”于是,他请求工作人员查询90岁以上的登记者。在键盘的敲击声中,一位名叫樊心孝的高龄老人引起了他的注意。

  在与樊心孝的儿子电话交流后,老人抗战老兵的身份得到确认。1944年春夏之交,樊心孝从家乡山西临县参军,被编入八路军第120师,跟着贺龙的部队上了前线。得知这一消息,蒲元激动不已,毕竟像樊心孝这样健在的抗战英雄已经不多了。

  然而,更大的意外还在后面。樊心孝的家,竟然就在蒲元岳父家楼下。蒲元感慨道:“相见不相识,真没想到,老兵近在咫尺,抗战历史就在身边。”

  蒲元和志愿者来访那日,樊心孝特意让子女帮他找出旧军装,穿戴整齐,端坐在沙发中央。一眼看去,老兵仿佛仍是当年那名英勇的战士。

  去年国庆期间,蒲元再次前往西安市长安区,看望一位与人民军队同岁的老兵。

  栾绍本,1927年生人,1943年从山东平度入伍,多次参加反“扫荡”作战,后因伤返乡。1946年,栾绍本再次入伍,曾参加孟良崮战役、济南战役、淮海战役、渡江战役等。在孟良崮战役中,栾绍本3处负伤倒在血泊中。直到1982年,一枚距离脊椎较近的弹头才从栾绍本身体里取出。

  “非常震撼。透过蒲教员的讲述,我们的思绪一下子回到当年那段战火纷飞的岁月,老兵栾绍本的故事让我至今记忆犹新。”毕业学员、现服役于武警安徽总队的张琪说。

  传承·同行者渐多

  下课铃声响起许久,还有不少学员争相提问:“蒲教员,您做志愿者,花费这么多时间精力,到底图什么?”

  在蒲元心目中,关爱老兵是一种自觉行动。除了向老兵送去慰藉和尊重外,他希望收集更多史料,把课上好,把学员教好,这是他的“私心”。

  “对老兵的铭记,不仅仅是记下一个个名字,更是借此点亮更多人的心灯。”蒲元所在的教研室承担军事历史课程教学任务,与中国近现代战争史密切相关。他认为,除了宏大的历史叙述和细致的理论讲解外,加入老兵的战斗故事和关爱老兵的心路历程,不仅可以提升授课的代入感,还能让青年学员沉浸在英雄的事迹里,感受军人的血性胆气。

  为更好地弘扬革命传统,蒲元精心打造“英雄·从战场走来”专题讲座,多次应邀到政府部门、部队、学校宣讲,让更多人触摸有温度的战斗历史。

  令蒲元难忘的是一次与中学生的交流。

  2019年10月,蒲元应邀为西安市高新一中沣东中学新生进行爱国主义教育。此前,蒲元从未走进中学校园开展宣讲。他担心的是,孩子们能不能接受战争的残酷,能不能真正感悟到抗战的精神力量。

  蒲元试图调整课件和教案,但这种尝试很快失败了。因为“英雄”两个字的背后,必然与坚韧、奉献乃至牺牲紧密相连,任何人为的割裂和掩饰都会失真。这样的讲座,又怎能打动人心?

  带着忐忑的心情,蒲元开始授课,现场900多名中学生的反应完全出乎他的预料。学生们倾听的神态、专注的眼神,很快让蒲元打消了顾虑。随着故事的深入,全场师生仿佛和英雄前辈们同在战场:感伤时,全场静谧无声,不少学生眼角噙满泪水;感动时,掌声像雷鸣般响起。

  把课堂延伸到社会,把教育贯穿到课外,引导学员亲身参与关爱老兵公益活动,是蒲元近年来努力的方向。

  在蒲元的带动下,毕业学员在走上一线带兵岗位的同时,关爱老兵的脚步从未停歇:毕业学员张琪在老家河南商丘寻访抗战老兵徐永振,为老兵送去节日问候;学员殷婧璇毕业后分配到武警山东总队,与战友一同看望八路军老兵梁金发;学员卢旦晨毕业后分配到武警江西总队,她把一位新四军老兵请到总队,为新入伍的战士作报告……

  “我会一直坚持下去。”蒲元说,虽然每次的致敬仪式都很短,但崇尚英雄、学习英雄、关爱英雄的故事才刚刚开始。(董浩田 李 智 本报记者 单慧粉 解放军报)

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