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。
部分需求提前透支 新势力车企1月销量集体遇冷******
截至2月2日,比亚迪、蔚来、理想、小鹏、极氪等车企披露了1月销量情况。受春节假期等因素影响,叠加新能源车“国补”2022年末退出,部分需求提前透支,2023年1月新能源车销量环比大幅回落。其中,零跑销量环比下降87%,小鹏销量环比下降54%。
业内人士表示,随着“国补”的退出,地方补贴或成为刺激新能源车消费的主导。同时,新能源车企降价,将带动终端销量增长。
销量环比回落
比亚迪、广汽埃安等传统车企以及“蔚小理”等新势力车企1月销量均环比回落。从造车新势力阵营看,“蔚小理”变成“理蔚小”。
1月,理想交付汽车15141辆,环比下降29%,销量超蔚来和小鹏之和。蔚来、小鹏分别交付8506辆、5218辆,环比分别下降46%、54%。
哪吒汽车交付6016辆,环比下降22.8%,超越小鹏位列新势力交付榜第三。哪吒汽车为2022年新势力销量冠军。
此外,赛力斯1月新能源汽车销量达4885辆,环比下降70.6%,同比增长38.78%。
极氪和零跑下滑较为明显。1月,零跑共交付汽车1139辆,环比下降86.6%,同比下降85.9%。极氪1月交付汽车3116辆,同比减少11.7%,环比减少72.5%。极氪表示,经过21天停产升级,极氪智慧工厂已于2月1日复工。
传统车企方面,比亚迪和广汽埃安依旧保持较强竞争力。1月,比亚迪销售新能源汽车15.13万辆,环比下降35.7%,同比增长62.4%。根据乘联会预测数据,1月新能源汽车零售36万辆左右。比亚迪占据超40%的市场份额。
此外,广汽埃安1月销量依旧过万,达10206辆,环比下降66%。
车企“以价换量”
对于1月新能源汽车销量环比回落,业内人士表示,受补贴退坡和春节假期影响,1月新能源汽车销售整体数据弱于正常表现,但仍属乐观。
对于1月销量环比降幅较大的原因,乘联会秘书长崔东树表示,新能源汽车销量增长达到了一个瓶颈阶段。前期,新能源车型涨价过多,订单较少。而特斯拉等头部企业降价,消费者出现观望情绪。
业内人士表示,特斯拉、小鹏、赛力斯等车企采用“以价换量”的模式,有望进一步拉动2月销量。
赛力斯相关负责人向记者表示,1月赛力斯部分车型降价幅度达3万元。随着活动的持续,AITO问界系列车型的订单稳步增长。
2月2日,蔚来宣布降价促销,2022款ES6和ES8降幅最高超10万元。北京蔚来直营店的销售人员告诉中国证券报记者:“活动从2月1日开始,不过优惠10万元的车型比较少。ES6和ES8裸配车型的优惠力度分别为5万-6万元、7万元左右,选配越多,价格越优惠。”该销售人员坦言,此举主要是为了拉动销量。
此外,广汽埃安和五菱汽车等推出了限时优惠政策。
东莞证券表示,多家新能源车企陆续宣布降价,有望刺激新能源汽车销量回暖。国泰君安研报显示,经济复苏和头部新能源车企降价策略一并发力,将带动汽车终端销量增长,2月会有所体现。
利好政策频出
近期,新能源汽车利好政策频出,部分城市延续此前促消费政策,支持新能源汽车消费。
《上海市提信心扩需求稳增长促发展行动方案》提出,延续实施新能源车置换补贴,2023年6月30日前个人消费者报废或转出名下在上海市注册登记且符合相关标准的小客车,并购买纯电动汽车的,给予每辆车10000元的财政补贴。
海通国际认为,各省市相继出台政策,如对上年补贴延期或推出新一轮购车补贴。2023年,地方消费补贴或成为刺激汽车消费的主导。华西证券表示,2023年车企将继续改善供给,多款重磅新品将交付,包括蔚来ET5猎装版、小鹏G7、理想L7等。新势力车企推出优质供给,交付量有望向好。
展望2023年,东莞证券研报显示,全球新能源车市场有望维持高景气度,预计全年销量增速虽放缓,但仍将实现快速增长。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)