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明发彩票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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“阳康”后盘点身体“健康资产”******

  “阳康”后肺还好吗?咳嗽、头晕、用力时心慌、贫血……这些症状要不要紧?近期,针对“阳康”人群的体检需求,不少医院的体检中心纷纷推出为“阳康”市民定制的专项体检套餐,方便市民盘点身体“健康资产”。昨日,记者从医院获悉,专项体检套餐项目可根据体检者个体情况加减,价位在数百元到数千元不等,内容包括肺部CT平扫、超敏反应检测、心血管专项等,受到市民欢迎。

  文/广州日报全媒体记者任珊珊 通讯员何旭鹏、林伟吟、周晋安

  热门:有人体检时要求“自费加餐”肺部CT

  “从去年12月底持续到现在,每天都有‘阳康’市民来咨询能否做些相关检查,每天少则十几人,多则数十人。”中山大学孙逸仙纪念医院体检中心主任陈庆瑜教授说,这些前来咨询的市民要么是在新冠抗原或核酸检测转阴后仍然有咳嗽、气短、胸闷、心慌、失眠等症状,要么是病后消瘦、食欲不佳、乏力、贫血、咽喉不适、嗅味觉减退、鼻炎发作或加重等。

  记者从多家医院体检中心获悉,肺部CT成为不少单位团检的“热门项目”。一些参加单位团体体检的“阳康”者还会现场要求在团检的项目之外“自费加餐”,加做一些检测项目。“我抗原检测转阴十多天后依旧持续剧烈咳嗽,担心肺部功能没有恢复好。”白领柳女士说,在同事的建议下,她现场自费加做了肺部CT。据了解,像这样“自费加餐”的体检者并不少。

  “核酸或抗原结果转阴并不等于真正的康复,我们的机体经过病毒的入侵后,器官功能会出现不同程度的损害,常见的有心肺功能、消化功能、免疫功能等,也有些人忧思过重,甚至出现心理问题,有必要通过对自己的‘健康资产’进行盘点来准确掌握身体的恢复状况。”陈庆瑜介绍,本着为市民解忧的原则,该院体检中心在原有检查项目的范围内,推出了“阳康”专项体检套餐。

  联动:多科医生在线为“阳康”者定制检查检验项目

  应近期市民“想在年度体检的时候看看身体恢复情况”的要求,中山大学附属第三医院在该院体检中心常规开展项目的基础上,由感染性疾病科、呼吸内科、心血管内科专家通过该院互联网医院,在线为“阳康”市民提供新冠感染后的身体机能全面评估,量身定制个性化的检验检查项目。市民可到医院体检中心或通过医院微信服务号、小程序“中山大学附属第三医院+”或医院APP“新冠体检门诊”开具检查项目。

  “我‘阳康’半个月后想尽快恢复运动,但是稍微动一动就有点喘,担心心脏还没准备好。想做专项检查,但又不想去挤占门诊的医疗资源,也不知道该查哪些项目。”羽毛球爱好者李先生说,过年前为求一个心安,他在互联网医院线上咨询到相关专科的医生,选择心脏相关的体检项目,并进行了预约。听到“心脏功能正常”的体检结果后,李先生长出一口气,体检医生则建议他循序渐进地提升运动量。

  提醒:“阳康”专项体检不能代替常规体检

  陈庆瑜教授表示,“阳康”专项体检不能够代替全面的常规健康体检,个人体检可以通过体检中心公众号预约,有基础疾病和特别不适的人在体检时应提前向主检医生如实陈述,适当加减体检项目。

  陈庆瑜表示,一般不建议免疫力相对较强、没有相应症状的年轻“阳康”者滥做肺部CT。

  “我们发现,相当一部分体检者出现的问题不能归咎于新冠。”陈庆瑜介绍,这两年有些人体检不规律,导致摸不清自己的“健康家底”,把“阳康”后感受到的“不舒服”都归咎于新冠病毒感染。

  此外,陈庆瑜特别提醒,一些高血压、高血脂、高血糖的慢病患者,用药控制较好,但在感染新冠病毒后自行停药或减少药量,停药后血脂反弹明显,而新冠病毒感染可能诱发血液高凝状态,加上天气原因可能导致脑梗甚至肺栓塞的发生。她建议,上述慢性病患者应坚持规律用药,不可擅自停药。

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