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。
第六届平遥国际电影展将于1月14日开幕 产业项目率先发布******
中新网太原1月11日电 (记者 胡健)第六届平遥国际电影展组委会11日对外宣布,本届影展将于1月14日至19日在平遥古城开幕。本届电影展将延续原有节目架构,继续围绕展映、产业、教育、学术四个板块举办相关放映和活动。
今日,电影展率先公布产业板块入围及推荐项目,16个剧本项目、12个制作中的电影项目以及18部具有影视改编潜力的文学作品分别入围“平遥创投”“发展中电影计划”“迁徙计划·从文学到影视”三个产业单元。
16个好故事入围“平遥创投”
本届电影展产业板块常设单元“平遥创投”于2022年6月开始公开项目征集,经过报名及两轮初评审,16个剧本最终从772个报名剧本项目中脱颖而出,入围剧本涵盖家庭、女性、喜剧、悬疑、奇幻、儿童等多种类型题材。
入围项目中不乏诸多行业经验丰富的电影人共同合作的优质项目,如导演、艺术家雎安奇的最新项目《花儿,花儿》,导演袁媛与编剧陈麒凌合作的温情故事《亲爱的美英》,以及田壮壮监制、蒲巴编剧的《寻牛》,王红卫监制、彭泽凌编剧的刑侦故事《刺骨》,吕乐监制、刘星与段婷婷编剧的大湾区女性题材作品《马交城的陌生人》,薛晓路监制、薛宸与夏凡编剧的家庭爱情喜剧《菠萝菠萝蜜》。
入围项目还包括曾凭《星溪的三次奇遇》入围过威尼斯电影节威尼斯日单元及第二届平遥国际电影展的竹原青与设计师、策展人朱砂合作的新作《你比夜色迷人》(原名《木与夜孰长》),《追凶者也》编剧张天辉的新作《硬骨头》,以及董蜚编剧的《最后的鄂温克人》,孔言编剧、讲述90年代石油勘探家属院故事的《晚期浪漫》,茹颖翘、汪彧婧、李崧鸣共同编剧的奇幻公路片《谢里的夏天》,谷泉编剧的女性悬疑故事《橱窗》,罗艳编剧的犯罪悬疑题材作品《九级浪》,周舟编剧的家庭奇幻故事《魔法常在》(原名《哈利与魔法师哈里》),冯轶、刘吉科编剧的奇幻爱情故事《时间的褶皱》和张思庆编剧的家庭题材作品《再兴》等各具风格的剧本作品。
作为“平遥创投荣誉”评审,学者、电影监制、编剧杜庆春,电影出品人、监制、策划陈洁,导演、编剧唐晓白将从16个入围剧本项目中评选出多项荣誉,荣誉得主均可获得现金奖励。
9位推荐人向影视行业推荐18部文学作品
产业板块中,尤其值得关注的是新设单元“迁徙计划·从文学到影视”。本单元由第六届平遥国际电影展与中国作家协会“新时代文学攀登计划”合作设立,由王安忆、刘亮程、田耳、林棹、叶弥、笛安、罗日新等作家创作的18部文学作品最终获得推荐。
推介作品囊括了近年来众多不同类型、不同风格的文学精品创作,体裁以中、长篇小说为主,题材涵盖悬疑、爱情、历史等多个类型,均具有电影或剧集改编潜力。
推介作品由9位推荐委员会成员分别从作品的文学性转化为电影性、文学丰富影视创作、文学拓展影视创作、影视改编可行性等维度出发,从人民文学出版社、中信出版社、译林出版社等中国作家协会“新时代文学攀登计划联席会议”旗下重点文艺类出版单位推荐的近百部文学作品中评估精选得出。
推荐委员会成员包括文学评论家、散文家李敬泽,诗人、学者何向阳,作家、编剧李修文,诗人、批评家杨庆祥,小说家双雪涛,及电影导演、编剧、剪辑、作家程耳,制片人蒋浩,电影监制、编剧王红卫,电影导演、编剧、作家万玛才旦。本单元由诗人、评论家欧阳江河担任策划顾问。
推介作品代表将受邀出席平遥国际电影展,面向影视版权采购机构、版权项目开发机构、制片公司、制片人、编剧、导演、销售商、发行机构等产业人士进行作品推介,并参加电影展相关官方活动。此外,平遥国际电影展将为入围作品提供专门的洽谈空间,为作品代表和影视产业人士提供一对一的洽谈交流机会。
12个电影项目入围“发展中电影计划”
第六届平遥国际电影展产业单元“发展中电影计划”继续精选12个各具风格、尚处于发展之中的优秀电影项目,面向产业界人士、电影节展策划人进行30至60分钟的放映。
制片人、导演余伟国,电影发行人刘歌,策展人、选片人王庆锵将担任发展中电影荣誉评审,将出任本届电影展“发展中电影计划”单元的荣誉评审,从12个发展中电影项目中优选出多项荣誉,荣誉得主均可获得现金奖励。
入围项目包括由关锦鹏监制,蔡杰执导的讲述父女亲情、人生宿命的影片《人海同游》;万玛才旦监制,曾建贵导演的聚焦文化融合下诗意苦难的长片《河州》;由上海国际电影节金爵奖最佳影片《东北虎》导演耿军监制,卓楷罗执导的喜剧《辽河的士》;由纪录片《铁路沿线》导演杜海滨监制,赵昶通执导的影片《一岁一枯荣》;根据班宇同名小说改编、由梁鸣执导、李雪琴主演的影片《逍遥游》。
入围项目中还包括秦潇越执导的聚焦社会变迁中两代人巨大差异的家庭题材影片《巢》;覃牧秋、詹涵淇联合执导的有关两个年轻人“波西米亚式”生活的青春影片《东四十条》;曾入围第61届洛迦诺国际电影节国际竞赛单元的导演潘剑林的新片《父亲的味道》;刘阳执导的青春爱情题材电影《候场》;孙铭执导的讲述主人公通过重复犯罪脱离迷茫、寻找生路的影片《开春》;魏东宸执导的聚焦职业女性爱情的喜剧电影《蚂蚁没问题》;以及康家祥执导的有关张掖山丹军马场和军马命运的剧情片《云淡风轻》。
平遥国际电影展由平遥电影展有限公司与山西传媒学院山西电影学院联合主办,电影展拥有电影展映、产业、学术、教育四大板块,其中产业板块致力于为电影项目和新锐创作人提供产业沟通、资源互动和融资平台,为优秀作品提供孵化机会。目前,《人生大事》《温柔壳》《恋曲1980》《不游海水的鲸》《再团圆》《月光武士》等多个曾于平遥国际电影展产业板块崭露头角的电影项目已于全国发行或已完成后期制作。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)