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。
王春文:创新正成为中国经济高质量发展的动能******
【跨国企业在中国】
编者按:走进在华跨国企业,听外企老总谈“中国式现代化机遇”、释“经济全球化之道”。
中新网10月21日电 题:王春文:创新正成为中国经济高质量发展的动能
中新财经 吴家驹
“我对中国经济的未来发展前景充满信心,中国经济具有很强的韧性,还有很多潜力可以挖掘。”近日,英国豪迈集团执行董事会成员、亚太区董事长兼总裁王春文在接受中新财经专访时如是说。
王春文表示,未来十年到十五年,亚太区域尤其是中国市场将是推动整个集团发展的重要增长引擎。
访谈实录摘要如下:
中新财经:十年来,中国经济发生了深刻变化。您如何看待近十年中国经济的发展?中国经济哪些方面给您留下了深刻印象?
王春文:我在中国工作、生活了二十多年,服务于不同的跨国企业。在这期间,中国经济高速发展,特别是近十年呈现的高质量和可持续的发展趋势给我留下了深刻印象。根据中国国家统计局的数据,2013年至2021年,中国GDP年均增长6.6%,居世界主要经济体前列,远高于2.6%的同期世界平均增速和3.7%的发展中经济体平均增速。近十年来,中国对世界经济增长的平均贡献率达到了38.6%,超过七国集团(G7)国家贡献率的总和。
对于专注于制造业及投资并购的英国豪迈集团来讲,有几方面还是非常有感触的。
第一,中国开放包容的经济政策和投资政策。外企在华的发展一直获得非常大的支持,而且中国目前也在进一步放宽外资市场准入。豪迈集团自进入中国以来获得了良好发展,一直能够满足我们全球统一的每五年翻一番的业绩要求,去年我们在亚太区取得16%的增长。
第二,中国智造的转型。数字化、工业互联网在中国发展迅速,这给我们带来很多业务增长机遇。豪迈集团也在加快公司整体的数字化转型,培育数字化产品研发能力,为客户提供数字解决方案。在上一财年,豪迈数字产品与方案的收入上升15%,占集团总收入的40%以上。
第三,中国对安全、环境、健康的市场规范越来越高。英国豪迈专注于安全、环境和健康领域的全球细分市场,进行收购并拓展业务,这给我们在中国本土的收购和并购带来了良好的机遇。我们一方面根据本土需求加大了产品研发和创新力度,坚持“根植中国、服务中国”(In China for China)的发展战略,另一方面也加速推动在华企业和产品走向全球,即“根植中国、服务全球”(In China for Global)的发展目标。
中新财经:作为一家跨国公司,豪迈进入中国的契机是什么?中国市场对于跨国公司有哪些吸引力?
王春文:我们进入的契机是看到中国的长期规划和愿景与豪迈的宗旨高度相符,比如绿色经济、健康中国、数字中国等。我们非常荣幸也非常乐意在中国一起用我们的技术和产品为推动人们更安全、更健康,生活在一个人与自然和谐共生的环境中去共同努力,担当一个作为中国企业公民的良好责任。
当然从业务发展来讲,我们考虑进入时,也看到在我们立足的领域内,中国市场一些非常好的利好政策和机会。比如,中国经济高速增长带来的业务增长机会,中国庞大的市场体量、完整的产业体系和高效的供应链优势,包括在不确定性环境下保持长期增长的韧性,吸引着我们不断投入和发展中国市场。
未来十年到十五年,亚太区尤其是中国市场都将是英国豪迈集团发展的增长引擎。从上个世纪90年代起我们就有子公司进入中国市场开展在华销售业务;2006年起,英国豪迈先后在上海、北京、广州、成都和沈阳设立了办事处;2011年,英国豪迈正式在上海设立工厂,最初为旗下四家子公司提供生产、运营、销售服务。截至目前,我们在华有业务的子公司已经将近40家。
除此之外,中国市场的数字化发展和创新环境也对外资公司有很大吸引力。2021年中国研究与实验发展经费投入居世界第二,创新正在成为中国经济高质量发展的动能,能参与到创新生态系统,与更多的本土企业合作共赢,是我们的长期远景。
中新财经:豪迈的业务包括为能源转型等问题提供解决方案,豪迈如何看待中国能源转型和“双碳”战略的前景?同时,豪迈对于中国目前取得的哪些绿色成果印象深刻?
王春文:我认为中国能源转型和低碳发展前景非常广阔。中国将“双碳”目标作为国家战略,向全球展示了碳达峰、碳中和的决心,这一目标将深刻影响中国及全球的发展。“双碳”目标正在引领能源革命、推动全球科技加速创新、推动产业转型升级和经济高质量发展、加快推动生态文明建设、推动国际新合作等。
我对中国的这些绿色成果印象深刻。第一,中国多种低碳能源路线并举,风电、光伏发电等绿色电力的装机容量和新能源汽车产销量世界第一,实现了单位GDP二氧化碳排放量累计下降约34%。第二,中国科技进步对增长的贡献率超过60%,说明中国彻底摆脱了过去高投入、高消耗、高污染支撑发展的模式。
中新财经:在中国,ESG越来越被重视。豪迈如何看待ESG理念在中国的传播和未来的发展?
王春文:ESG的理念与实践已是中国当下的热门话题,也是国际交流的通行语言之一。ESG兼顾经济与社会效益,契合中国强调绿色、高品质可持续发展的目标,对中国资本市场健康、平稳发展具有重要意义。大力推广ESG投资理念也是中国与国际社会接轨的必然选择,会吸引到更多的外资。
豪迈集团的120余年发展中,也坚持了ESG发展理念。我们的三大业务板块和发展宗旨与环境(E)、社会(S)、治理(G)密切相关。我们的增长战略非常看重业务能够带来的积极影响,而这也是我们能够可持续发展的核心:业务的持续增长,再加上我们通过技术所带来的积极影响,提供了可持续的价值创造。简明公式为:强劲增长+可持续回报+积极影响=长期可持续的价值创造。我们近三分之二的收入助力与我们业务最相近的四项联合国可持续发展目标:健康、清洁水、创新与基础设施、可持续城市。
同时,我们认为ESG的落地和实践需要呼应本土的社会需求和公众期待,所以我们持续投入进行本地化创新和治理。
中新财经:近年来,中国在税收、用地等方面推出了众多鼓励外商投资的政策。其中您最关心的是哪方面的政策?您认为这些政策将给外企提供哪些帮助?
王春文:我们比较关心税收政策、人才政策以及外商服务政策。我们最近在上海的亚太区生产及研发基地一体化项目,前一段时间成功落户上海莘庄工业园区。服务完善的园区办公环境、区政府及园区给予的税收优惠以及人才支持政策对我们都很有吸引力。
进入中国这些年,我们也深切感受到上海政府在持续优化,吸引外商投资和国际人才、提升外商服务方面的变化,例如推出更多特色产业园区,为外资企业集聚发展拓展新的空间;扩大数字化办公、简化审批流程;为国际人才在签证居留、出入境、住房、医疗等各方面提供更多便利等等。
中新财经:当前全球经济形势更加复杂严峻,这是否会对豪迈在中国的业务产生影响?您如何看待中国经济的发展前景?
王春文:我对中国经济的未来发展前景充满信心,中国经济具有很强的韧性,还有很多潜力可以挖掘。从英国豪迈的战略来讲,我们相信,未来十年到十五年,亚太区域尤其是中国市场将是推动整个集团发展的重要增长引擎。在中国来讲,我们在中国市场有着长期承诺,我们的宗旨非常契合中国“十四五”规划和中国市场发展的长期、可持续发展需求,我们会致力于在中国不断发展产品和技术,致力于一个更安全、更清洁、更健康的未来。(完)
中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |