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彩神大发2023-01-31 16:05

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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。

贵州全力打造全国重要的白酒生产基地******

  中新网贵阳1月16日电 (记者 张伟 袁超 瞿宏伦)贵州省是酱香白酒生产核心区,酱香白酒产业已成为贵州工业第一大产业,堪称工业“压舱石”。此间进行的贵州省两会上,代表、委员建言贵州要立足资源禀赋和产业基础,全力打造全国重要的白酒生产基地。

  近年来,贵州酱香白酒产业迎来快速发展期,在龙头企业茅台集团引领下,区域内其他名优品牌快速崛起,成为贵州经济最重要的增长极。

资料图:贵州酒企包装。 瞿宏伦 摄资料图:贵州酒企包装。 瞿宏伦 摄

  2022年,全国国务院印发的《关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》中指出,支持贵州发挥赤水河流域酱香型白酒原产地和主产区优势,建设全国重要的白酒生产基地。贵州酱香白酒产业也迎来新的发展机遇。

  贵州省政府工作报告提出,2023年,贵州将推动酱香白酒产业高质量发展;聚焦打造全国重要的白酒生产基地,加快重点酒企技改扩能项目建设,做大做强大型企业;持续推进“三个一批”(推进赤水河流域酱香白酒产业规范发展,兼并重组做大一批、就地改造提升一批、清理整治退出一批),培育更多优质规上企业,规范发展中小企业,白酒产业增加值增长10%以上。

资料图:贵州酒企生产。 瞿宏伦 摄资料图:贵州酒企生产。 瞿宏伦 摄

  贵州省遵义市习水县是酱香白酒产业集聚区之一。贵州省人大代表、习水县县长冉崇庆对贵州酱香白酒产业的发展充满信心,“习水县力争2023年实现白酒产能突破20万千升,产量突破17万千升。”

  对于目标的实现,习水县需完成“三大任务”。冉崇庆告诉中新网记者,习水县将全力支持习酒集团做大做强,加快企业一期技改项目建成投产,并尽快启动二期技改项目建设;全力支持茅台201厂3万吨酱香系列酒技改工程及配套设施项目等建设,争取项目尽快投产达产;加快推动一系列酒企及联丰片区酱香白酒生产项目尽早开工建设,尽快建成投产。

资料图:贵州酒企生产。 瞿宏伦 摄资料图:贵州酒企生产。 瞿宏伦 摄

  冉崇庆联合多位代表共同建议,推动泸遵高铁建设,“这个建议与四川省人大代表的想法不谋而谋,既能带动两地白酒产业的发展,又能推动区域开放合作,助力贵州融入成渝经济带。”

  贵州省人大代表、贵州珍酒酿酒有限公司总经理朱国军接受中新网记者采访时说,“近年来,珍酒持续投资,启动建设六个酿酒基地项目,整体的规划和布局也是奔着一个比较好的未来,也是对产业的信心来做的投资和安排。”

  “对于未来的发展我们有信心,也有决心把企业做好。”朱国军说,要抢抓机遇,守住质量底线和生态底线,把企业做大做强。“茅台集团是贵州酱香白酒产业的‘航母’,我们则定位于‘护卫舰’的角色。我们要不断做大做强,把家底做厚一点。对于未来能做到多大的规模,这是根据市场情况的变化来决定的,但是我相信肯定会越来越好。”

资料图:贵州酒博会现场。 瞿宏伦 摄资料图:贵州酒博会现场。 瞿宏伦 摄

  为推动酱香白酒产业高质量发展,朱国军建议,一方面要统筹做好贵州本地红缨子高粱种植规划,加强对农民的资金、政策扶持,并确保粮食价格稳定;另一方面要加强酱香白酒行业知识产权保护。

  “从酿酒的一粒种子开始,我们要全程严格把关,始终严把产品质量。”贵州省人大代表、贵州习酒投资控股集团有限责任公司质量部工作人员陈欢建议,酱香白酒企业要以保证产品品质作为使命,加大对白酒质量的控制,严格质量标准,从而推动白酒产业高质量发展。

  “波尔多红酒、苏格兰威士忌、贵州酱酒——都是产区品牌,应该共有、共建、共享。”贵州省政协委员、贵州省白酒企业商会首届轮值会长朱伟接受中新网记者采访时说,“贵州产区会是未来十年白酒行业的持续性热词。贵州产区IP打造需要有一个里程碑式的破局,起点要高,势能要大,才能为共创‘贵州酱香型白酒’产区品牌铺好路。”

  朱伟呼吁,贵州酒企要抱团发展和强化品牌意识。“作为贵州省白酒企业商会,我们自身的定位是要整合资源、创造模式、打造平台,帮助所有会员企业拥抱这一发展机遇,打响贵州酱香型白酒产区品牌,分享这一发展红利。”(完)

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