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。
涉疫刑事案件办理调整后,还有哪些法律问题待明确?******
中新网北京1月9日电(韦香惠)我国对新冠病毒感染已正式实施“乙类乙管”。7日,最高法、最高检等五部门联合出台《关于适应新阶段疫情防控政策调整依法妥善办理相关刑事案件的通知》,对涉疫刑事案件办理调整进一步细化。有关专家表示,这更有利于符合新规所代表的现时的社会评价,实现法律效果与社会效果统一。
1月8日,中国边境城市——广西东兴活力逐渐恢复 翟李强 摄这些人可解除羁押
1月7日,最高人民法院、最高人民检察院、公安部、司法部、海关总署联合出台《关于适应新阶段疫情防控政策调整依法妥善办理相关刑事案件的通知》(下称《通知》)。
《通知》明确,自2023年1月8日对新型冠状病毒感染实施“乙类乙管”、不再纳入检疫传染病管理之日起,对违反新型冠状病毒感染疫情预防、控制措施和国境卫生检疫规定的行为,不再以刑法第三百三十条妨害传染病防治罪、第三百三十二条妨害国境卫生检疫罪定罪处罚。
目前正在办理的相关案件,依照我国刑法、刑事诉讼法相关规定,及时妥善处理。犯罪嫌疑人、被告人处于被羁押状态的,各办案机关应当依法及时解除羁押强制措施;涉案财物被查封、扣押、冻结的,应当依法及时解除。
《通知》强调,要全面准确贯彻宽严相济刑事政策。对侵犯医务人员人身安全、扰乱正常医疗秩序和严重妨害养老机构、社会福利机构等重点机构防控秩序,对涉疫药品、检测试剂等制假售假、走私贩私、哄抬物价等危害严重、性质恶劣等犯罪行为,依法从严惩治,坚决维护国家安全和社会稳定。对涉疫轻微刑事案件,重在疏导和化解矛盾,统筹落实少捕慎诉慎押刑事司法政策,把注重溯源治理、恢复社会秩序、促进社会和谐稳定融入司法办案。
1月7日晚,上海浦东国际机场T2航站楼国际到达层连夜拆除入境旅客闭环转运防疫围挡 殷立勤 摄专家:刑法适用的基本原则是从旧兼从轻
上海交通大学凯原法学院教授郑戈向中新网介绍,刑法适用的基本原则是“从旧兼从轻”。
郑戈解释,从旧兼从轻原则是刑法和行政处罚法等涉及禁止和处罚某些行为的法律领域所通用的法律适用原则,从旧原则所贯彻的是法无明文规定不处罚的理念,如果某种行为是被行为发生后的新法规定为具有可罚性,则应当按照行为时的旧法不予处罚;从轻原则是对从旧原则的补充,如果行为发生时的旧法规定该行为违法并应予处罚,但新法免除了该行为的处罚或规定了较轻的处罚,则适用新法。
“涉疫刑事案件办理调整是新法轻于旧法时,从轻原则适用的进一步体现。”他说。
北京大学医学人文学院医学伦理与法律系教授王岳认为,“乙类乙管”的实施,意味着刑法随着行政前置法的修改而对涉及新冠感染的行为的法律认定发生了变化。
王岳表示,《通知》对相关人员的解除羁押更符合处罚与违法行为相适应的原则,更有利于符合新规所代表的现时的社会评价,实现判决的法律效果与社会效果的统一。
他向中新网解释,其中的法理在于,对于新冠病毒感染的乙类甲管措施已经实际解除,且“每个人是自己健康的第一责任人”观念不断深入人心,在这一背景之下,人们刻意违反新冠防疫规定的现实可能性和危险性都已经下降,原有可能涉及刑事犯罪的行为已经不足以构成对社会秩序以及公众健康这两个法益的威胁,法律对该行为的社会危害性的评价已发生变化。
“乙类乙管”实施首日的首都国际机场 中新社记者 富田 摄还有这些法律问题待明确
1月8日起,我国对新冠病毒感染正式实施“乙类乙管”。除了刑案办理模式以外,专家认为,还有一些法律问题需进一步明确。
王岳提到,对于因感染新冠无法到岗时,员工工资的发放;感染新冠病毒居家隔离期间,国家是否需要提供生活保障等问题待有关部门统一规定。
郑戈则表示,“乙类乙管”后的法律问题还有健康码、行程码所涉及的公民个人信息删除问题、“乙类甲管”期间违反防疫规定的行为的处罚问题等。
对于健康码是否还有存在的必要,郑戈认为,目前还有人有做核酸的需要,由于路径依赖,核酸检测结果与健康码是绑定的,查询起来比较方便,但健康码的公共用途已丧失。为此,他建议,核酸检测结果可另辟通道供个人查询。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |