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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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他们是“看不见”的“110”警察******

  ■编者按

  2020年7月21日,国务院发布《国务院关于同意设立“中国人民警察节”的批复》,自2021年起,将每年1月10日设立为“中国人民警察节”。这是国家层面专门为人民警察队伍设立的节日。

  2023年1月10日是第三个中国人民警察节。

  回顾过去的一年,人民公安圆满完成党的二十大、北京冬奥会和冬残奥会等安保工作,更好统筹疫情防控和经济社会发展;国家安全机关人民警察坚决维护国家主权、安全和发展利益;人民法院、检察院司法警察履行警务保障职责、护卫公平正义;司法行政系统人民警察确保刑罚公正执行,做好罪犯改造工作……他们在各自岗位上默默耕耘,展现出党领导的社会主义国家人民警察克己奉公、无私奉献的良好形象。

  本报编辑部特推出中国人民警察节专题报道,以文字和影像记录法治中国画卷中那抹“藏蓝色”。

  接报警情后,他们调配警力、协调资源,一举一动牵动着全局。相比一线出警民警,他们常年隐于幕后,可谓“看不见”的“110”

  图为白冰(右一)在北京市东城区公安局指挥处值班科长办公位上工作。 刘聪 摄

  《法治周末》记者 尹丽

  无人不知“110”。

  在“110”战线上,相比直面警情的派出所民警,负责指挥调度的警察们常年隐于幕后。他们的故事同样令人感动,却鲜为人知。

  在第三个中国人民警察节到来之际,《法治周末》记者走进北京市公安局东城分局,请东城分局指挥处指挥调度科科长白冰讲述了他和他的同事们的“110”工作。

  白冰是北京市公安局东城分局指挥处指挥调度科科长,在“110”战线上坚守了二十余年。在警情处置过程中,这个科室正如其名,发挥着“指挥棒”的作用。也就是说,只要有警情接入东城分局,白冰和他的同事们就会盯办。接报警情后,他们调配警力、协调资源,一举一动都牵动着全局。相比一线出警民警,他们常年隐于幕后,可谓“看不见”的“110”。

  从“坐不住”到“沉下心”

  白冰留着利落的“板寸”,工作时不管去哪儿都是一溜小跑。在东城分局,熟悉他的同事们对他有着同样的印象:“无论走到哪儿,都带着本儿和笔。”

  对白冰而言,这再正常不过了。接到警情后,他需要记录所有关键、重要的信息,并不断更新情况进展。而往往一起警情尚在处置过程中,另一起甚至另几起又发生了……

  “这就是一份‘费本儿’‘费键盘’的工作。”接受采访时,白冰微笑着说。工作至今,他写下了二三十本工作笔记,记不清换了多少个电脑键盘。

  2002年7月警校毕业后,19岁的白冰分配到指挥中心工作。刚到工作岗位上,他就感到不适应,最大的表现是“坐不住”。

  入职前,先后在两家基层派出所实习的白冰,已经习惯了“每天跑跑颠颠,什么活儿都干”的日子。可在指挥中心的这份新工作,需要成天守着电脑、电台、电话。一动一静,截然不同。

  从坐不住,到沉下心;从需要师傅手把手地教,到可以独当一面处理警情,白冰坦言,这个过程自己花了将近一年时间。在师傅周传豹眼中,白冰不仅聪明,而且肯学。颇令他骄傲的是,白冰作为自己的徒弟,现在仍然坚守在指挥岗位,一干就是二十多年,这无疑是一种可贵的坚守和传承。

  白冰觉得,当年师傅的“传帮带”,像极了电视剧《人间正道是沧桑》里提到的“练兵七法”:“一、我做给你看;二、你做给我看;三、讲评;四、我再做给你看;五、你再做给我看;六、还是讲评;七、你再做。”在不断学习和实践中,一年倏地过去了。

  采访间隙,白冰和周传豹感叹着时光的流逝。白冰笑着抬起一只手,向师傅比划着自己刚参加工作时,周传豹儿子的身高。仿佛时间只是轻轻一晃,当年才上小学的那个男孩,现在都已经成家了。而白冰的女儿,现在也已经上小学五年级——那是一个梦想“在故宫里当警察”的女孩。

  “良心活儿”与“会干活儿”

  指挥调度科工作的主阵地是一个灯火通明的大厅。无论白天还是黑夜,这里的灯常年亮着。在这里工作的警察们,自然也无法感受到天色变幻。但在一张张办公桌上,电台、电脑、电话的另一端,却那样真实、密切地与人间冷暖相连。

  对于有着二十余年工作经验的白冰来说,哪怕他早已见惯大小警情,每当新的警情接入,还是会有一种紧迫感油然而生。在他看来,指挥调度科的工作绝对是份“良心活儿”。很多时候,警情未必是大案要案,但同样关乎着鲜活生命的存亡。

  2021年冬季的一天下午,有人报警称一位患有阿尔茨海默症的老人走失。白冰在接到警情后,脑海里立马闪过一件事:天气预报称,当晚北京大风降温。这意味着,如果不能尽快找到老人,无处避寒的老人恐怕会有生命危险。白冰不敢怠慢,他坐在值班科长的办公桌前,不停调阅、查找监控探头记录下的画面,指挥相应派出所进行查找……白冰的努力没有白费,拄着拐杖行走在非机动车道上的老人,很快就被警方找到了。

  除了“良心活儿”,“会干活儿”是白冰对工作要求的另一层领悟。

  发生在几年前的一起抢劫警情,令白冰印象深刻。犯罪嫌疑人抢劫后,乘坐出租车逃跑。白冰回忆,案发当天,北京警方接到群众的报警电话。之后,他和同事们火速展开行动:通过电台布警、调集监控录像、进行周边布控……从接到第一通报警电话到将嫌疑人抓捕归案,仅仅用时17分钟。

  2022年,一名诈骗嫌疑人从外区逃窜至东城。白冰在接到相关警情后,通过调集监控探头画面等方法,查找犯罪嫌疑人踪迹。结果,短短十分钟,他就锁定了犯罪嫌疑人的位置。在联系派出所后,很快将嫌疑人抓获归案。事后,他和同事开玩笑:“别忘了,送我一面锦旗。”虽然,他和同事们从未得到过锦旗,早已习惯“深藏功与名”。

  在日常的情况下,白冰会直接与报警人进行联系。一次,因为走失老人的信息不全,需要补充信息,白冰给老人家属打去电话。电话中,他一方面安抚走丢老人家属的情绪,另一方面,迅速将老人先前被遗漏的重要信息录入系统,以便派出所快速找到走失老人。十分钟后,家属特意给白冰打来电话表示感谢,告诉他老人在自家楼下找到了。

  警察日亦是“平凡工作日”

  出生于1990年的陈浩从派出所遴选到指挥调度科工作已有两年时间。他清晰地记得,两年前,自己刚走进大厅时,白冰向他介绍工作内容的画面:“几乎每5分钟,讲解就被打断一次——因为他有紧急的事情要忙。”值班科长坐席电脑键盘上的字母,是这场断断续续讲解的见证者——它已经被敲击得失去了颜色。

  起初,了解到指挥调度科的工作时段安排,陈浩有些“轻敌”。他暗想:“这么长的时间怎么熬?”哪知真正投入工作后,这里成为了他心中的“战场”,接连不断的忙碌中,时间流逝得悄无声息。

  作为白冰的徒弟,陈浩对这位工作细致、态度温和的师傅很是佩服。他举例说,在应急处突工作中,白冰作为牵头人,总能有条不紊地多条线展开工作,最终实现快速抓捕犯罪嫌疑人。白冰的敬业精神也深深地影响着他,“在盯问案件时,各方面情况掌握得特别详细、周全”。

  “不折不扣的实战派,兢兢业业的工作者。”陈浩总结道。

  接受《法治周末》记者采访时,陈浩先是小跑着去了趟厕所,坐下后放松了一下自己的脖子。听记者问及,他才不好意思地笑着解释:“干我们行,容易落下职业病。”

  对于时常连轴转上24小时甚至48小时的工作状态,白冰习以为常。就连妻子也习惯了他的忙碌。难得晚上九点到家,妻子会惊讶地问:“今儿怎么回家这么早啊?”如今,他经常在后半夜值班。有段时间,“110”报警的提示音时常出现在他的梦里。他一下子从梦中惊醒,以为又有新的警情摆在自己面前。

  随着工作愈发忙碌,白冰感到与女儿的关系不似从前那样亲密。在女儿飞速成长的日子里,他总是深夜才回到家中。可那时,女儿早已睡下。不过,但凡有一点闲暇,白冰都给了女儿:他让妻子在家好好休息,然后自己陪女儿打羽毛球、去书店、逛博物馆。哪怕只是和家人一起吃顿饭,白冰也会和妻子“聊聊什么是对的,什么是错的”,以期对一旁的女儿进行引导。

  谈及即将到来的警察节,白冰脸上再次展露出笑容。于他而言,这个节日无疑意味着警察的骄傲与荣光,但这个日子也通常是一个他和同事们争分夺秒、全力以赴的“平凡的工作日”。

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