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。
纪检监察机关深入基层沉到一线 以实调研筑牢工作基础******
纪检监察机关深入基层沉到一线
以实调研筑牢工作基础
二十届中央纪委二次全会强调,用好深学习、实调研、抓落实工作方法,打造敢于善于斗争的纪检监察铁军。贯彻落实全会精神,更好谋划未来工作,各级纪检监察机关积极引导广大纪检监察干部深入基层、沉到一线,扎实开展调查研究,以高质量调研为纪检监察工作高质量发展夯实基础。
日前,山东省纪委监委理论学习中心组进行集体学习,围绕深入学习贯彻党的二十大精神,全面落实党中央关于坚定不移全面从严治党的战略部署,结合年度重点课题调研成果开展研讨,并交流了省纪委监委领导班子成员、派驻纪检监察组、各市纪委监委的部分调研成果。
“省纪委监委制定了进一步加强调查研究工作的意见,提出4大重点调研方向,建立常态化调查研究、调查研究工作统筹协调、调查研究成果交流转化等5项调研制度,并明确调查研究纪律作风。”山东省纪委监委有关负责同志介绍,结合全省纪检监察机关“规范化法治化正规化建设年”,调研工作重点向规范化、法治化、正规化建设侧重,不断推动解决制约纪检监察工作高质量发展的突出问题。
据了解,这些调研课题回应的都是当前面临的十分紧要和紧迫的现实问题,既有对党的十九大以来腐败问题涉及重点领域、黄河重大国家战略专项监督等综合性工作的分析思考,也有对精准问责、村(社区)巡察、审查调查思想政治工作等重点业务的研究梳理;既有对发挥审理部门审核把关和监督制约作用的解剖透视,也有对派驻机构监督执纪办案、国企和高校纪检监察体制改革的积极探索……结合各调研组不断研究新情况、提出新思路、破解新难题的实际,山东省纪委监委将评选出优秀调研成果印发全省纪检监察机关,推动调研成果转化运用。
“市级针对派驻机构本身的专门性业务规范相对较少也比较分散,亟需‘天津版’配套制度”“实践中,派驻机构工作程序、审批流程和内部管理等需进一步优化”……在天津市纪委监委召开的调研座谈会上,来自河西、河东区纪委监委和驻市委办公厅纪检监察组等7家市纪委监委派驻(出)机构负责同志,围绕加强和规范纪检监察机关派驻机构工作,结合联系派驻机构实践中的经验做法、遇到的难点堵点问题,进行深入交流讨论,并提出有针对性的意见建议。
天津市纪委监委在起草派驻机构工作实施细则过程中,面向全市纪检监察系统118个单位和部门展开三轮调研,收集到意见建议1181条及相关问题73个。“通过深入调研,既系统了解了全市派驻机构改革成效,又准确掌握了派驻实践中在理念思路、改革落实、业务运行等方面存在的问题及制度细化需求,为高质量完成起草任务提供了实践基础。”该市纪委监委有关部门负责同志介绍,目前,实施细则已经顺利制定出台,在其中也专门作出了规定,把开展专题调查研究作为“室组”联动监督的重要内容。
把坚持问题导向作为实调研和抓落实的出发点和落脚点。江西省纪委监委深化“三不腐”一体推进,聚焦工程建设领域、国有企业、招商引资等14个专题,开展重点领域反腐败突出问题研究工作,并结合调研情况分类施策。黑龙江省纪委监委聚焦推进受贿行贿一起查、加强农村基层“微腐败”治理、提升高校纪检监察机构政治监督实效性等一系列贴近黑龙江纪检监察工作实际的内容,开展有益推动高质量发展的调查研究,做到研究一个课题、形成一份报告、解决一个领域问题。
近日,福建省宁德市纪委监委传承弘扬“四下基层”优良作风,围绕全面推进乡村振兴,聚焦农村党员干部信访举报情况,在线上全面汇总梳理的基础上,深入部分县(市、区)田间地头了解真实情况,通过实地走访、座谈交流、查阅案卷资料等方式开展专题调研。
“调研发现,当前涉及农村党员干部的信访举报主要集中在五个方面。农村‘三资’管理方面,主要表现为违规处置集体资金,低价出租集体资产,乱发、滥发津补贴;村级工程建设领域,主要表现为项目建设过程中规避招投标,以他人名义承揽工程或将工程项目私分给亲友……”针对调研发现的问题,宁德市纪委监委提出推动监督重心下沉、加强靶向监督治理、深化协作监督机制等具体建议。
为更加规范、更加有力、更加有效推进基层纪检监察工作高质量发展,宁德市纪委监委在深入开展调查研究的基础上,建立了乡镇纪委监察组履职“1+N”机制,着力解决部分乡镇纪委主责主业不明晰、履职监督不精准、制度机制不健全、衔接配合不顺畅、能力素质不过硬等短板弱项问题。(中国纪检监察报 记者 李灵娜)