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玩彩app2023-01-31 16:05

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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。

谷歌母公司首次大规模裁员,医疗子公司200多个职位被裁******

谷歌母公司Alphabet将开启大规模裁员。

  当地时间1月11日,《华尔街日报》报道称,谷歌母公司Alphabet(Nasdaq:GOOG)旗下医疗保健部门Verily Life Sciences将裁员15%,涉及超200多个岗位,这是继其他科技公司经历裁员潮后,Alphabet首次大规模裁员。

  Verily的首席执行官Stephen Gillett在周三给员工的一封电子邮件中表示,此次裁员将影响Verily约15%的职位,该部门拥有1600余名员工。Verily将停止医疗软件项目Verily Value Suite以及部分处于早期阶段的产品。

  Gillett于1月3日才正式上任,接替知名遗传学家Andy Conrad担任Verily首席执行官一职。他在电子邮件中写道,“我们正在做出改变,以完善战略、确定产品组合的优先次序、简化运营模式。我们将以更多的资源推进更少的举措。”

  Gillett还说道,Verily将着重关注与研究和护理相关的产品,并将更多决策权集中于领导团队,而非单独团队。“我们将进入Verily的下一个篇章,现在需要加倍努力实现我们的目标。Verily的最终目标是在精准医疗(precision health)的所有领域开展业务。我们将通过缩小研究和护理之间的距离来实现精准健康。”

  官网显示,Verily专注于应用人工智能和数据科学,于2015年推出。《华尔街日报》介绍,Verily前身为谷歌生命科学研究部(Google Life Sciences),其负责的医疗项目致力于将数据和技术应用于治疗,包括虚拟糖尿病诊所以及将研究参与者与临床研究联系起来的在线项目。

  Verily是Alphabet旗下除谷歌以外最大的业务之一,隶属于被称为“Other Bets”的部门。Other Bets的营收主要来自销售健康技术及互联网服务。根据2022年三季报,期内Other Bets营收2.09亿美元,运营亏损16.11亿美元。

  去年11月,TCI基金管理公司曾对Alphabet的CEO桑达尔·皮查伊(Sundar Pichai)提出建议,呼吁减少Other Bets的损失,并称该公司员工太多。而Other Bets旗下另一机器人软件业务Intrinsic也于1月11日表示,将解雇40名员工。一位发言人表示,这一决定是基于优先事项和长期战略方向的转变。

  根据2022年三季报,Alphabet营收690.92亿美元,同比增长6%;净利润为139.1亿美元,同比下滑26.5%;每股摊薄收益为1.06美元,低于去年同期的1.4美元。Alphabet的员工人数在近一年之内从15万人增加了3.68万人至18.68万人,同时相较于第二季度增加1.2万人。

  在去年12月的一次全公司会议上,皮查伊在回答有关裁员问题时曾表示,他无法做出任何前瞻性承诺。他补充说,谷歌一直试图“让我们能做的事情合理化,以便能够更好地抵御风暴,不管未来会发生什么”。

  而此前,Alphabet被曝削减内部孵化器Area 120部门的岗位和资金,还取消了员工不必要的商务旅行,但尚未进行大规模裁员。2022年10月,该公司首席财务官Ruth Porat曾表示,第四季度新增员工人数将“降至第三季度新增人数的一半以下”。

  事实上,不只是Alphabet正在裁员,美国科技公司裁员潮已持续一段时间。仅1月4日,就有三家公司先后宣布裁员,分别为美国视频分享平台Vimeo、云计算巨头Salesforce、电商巨头亚马逊(NYSE:AMZA)。其中亚马逊宣布裁员逾1.8万名员工,是迄今为止科技公司最大规模的一轮裁员。

  截至美东时间1月11日收盘,Alphabet涨3.51%,报收91.52美元/股。

中国网客户端

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