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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。

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东西问丨曹应旺:“中国特色”从何而来?******

  中新社北京1月8日电 题:“中国特色”从何而来?

  作者 曹应旺 中共中央党史和文献研究院研究员

  新时代中国特色社会主义和中国式现代化是中共二十大报告令人注目的关键词。中国式现代化是基于自己国情的中国特色的现代化。重视中国特色是中国革命、中国社会主义建设、中国改革开放取得成功的关键因素。

  习近平总书记指出:“我们走中国特色社会主义道路,一定要推进马克思主义中国化。如果没有中华五千年文明,哪里有什么中国特色?如果不是中国特色,哪有我们今天这么成功的中国特色社会主义道路?”“中国特色”从指导思想上看,是马克思主义基本原理同中国具体实际相结合、同中华优秀传统文化相结合产生出来的,从文化根基上看,是从五千多年中华优秀传统文化从未间断的代代相传、积累、发展中来的。

  中国特色与汉字、观念和精神

  “中国特色”从文化根基上看,首先,来自中国汉字。中华民族从殷墟甲骨文算起已有三千多年有文字记载的历史。虽经过甲骨文、金文、篆书、隶书、楷书、草书、行书等发展,但文字基本骨架未变。汉字与其他文字不同,一个汉字就是一个天地,传递一种观念。

天津,甲骨文创意展吸引观众。佟郁 摄

  其次,中国特色从文化根基上,来自中国观念。掌握了常用汉字,基本能读懂一代代传下来的中华典籍。习近平指出:“老子、孔子、孟子、庄子等先哲归纳的一些观念也一直延续到现在。这种几千年连贯发展至今的文明,在世界各民族中是不多见的。”如老子讲“以百姓心为心”;孔子讲“百姓足,君孰与不足”;孟子讲“物之不齐,物之情也”;庄子讲“其作始也简,其将毕也必巨”。这种重视民本、重视事物的特殊性、重视事物由小到大发展的观念,传承几千年,也自然传承到以马克思主义为指导思想、以为人民服务为宗旨的中国共产党人身上,并结合实际将其发扬光大。

山西省各界人士、孔子后裔以及儒学研究者在太原文庙大成殿前纪念孔子诞辰2573周年。韦亮 摄

  再次,中国特色从文化根基上,来自中国精神。中华民族能在数千年历史长河中生存发展,重要原因是,有一脉相承的精神追求、精神特质、精神脉络。大禹治水、愚公移山等传说故事,追求的是“自强不息”的精神;“大道之行也,天下为公”“治天下也,必先公”等观念,追求的是公道公正的精神;“人皆可以为尧舜”,追求的是众生平等的精神。这些精神追求贯穿于中华民族的历史中,更贯穿于中国共产党的历史中。

  上世纪初,精通中西文化的辜鸿铭先生把深沉、博大、纯朴、灵敏总结为中国精神的四大特质。这正是孔子以来倡导的中用、中和、忠诚、中时的中庸精神特质,即不走极端、和而不同、忠信诚实、与时俱进。不走极端,才有深沉;和而不同,才有博大;忠信诚实,才有纯朴;与时俱进,才有灵敏。这些精神特质也深刻反映在中国共产党人身上。

海外华人书法家的“天下为公”书法亮相在广州举行的首届“浩气黄花”国际诗书画作品展。索有为 摄

  中华民族的精神脉络重视向同时代的人学习,按照“三人行必有我师”,博采众长,以实现海纳百川;也重视向前人学习,按照“通古今之变”,重视历史经验,以实现站在历史巨人的肩膀上接续前进。为什么中国共产党一路走来,步伐厚重稳健,屡建惊世大功,重视“古今中外法”,重视把马克思主义同中国具体实际相结合、同中华优秀传统文化相结合,原因是其指导思想。

  中国特色与中国革命

  中国共产党领导的中国革命,是具有鲜明的中国特色的革命。中国革命的中国特色,在文化层面,就是来自几千年传承下来的中华优秀传统文化的特色。习近平指出:“马克思主义传入中国后,科学社会主义的主张受到中国人民热烈欢迎,并最终扎根中国大地、开花结果,决不是偶然的,而是同我国传承了几千年的优秀历史文化和广大人民日用而不觉的价值观念融通的。”

中共中央党校校园内毛泽东手书“实事求是”的照壁。乐水 摄

  中国共产党人,选择马克思主义为指导思想,缔造中国共产党,与他们熟知中华优秀传统文化的大同观念和尧舜禹的平等观念等密切相关。毛泽东、周恩来的早期文稿中都有对“大同”的认识。毛泽东在1917年8月致黎锦熙信中写道:“大同者,吾人之鹄也。”表达了“大同”就是他心中的奋斗目标。彭湃在加入中国共产党之前写过一首诗:“磊落奇才唱大同,龙津水浅借潜龙,愿消天下苍生苦,尽入尧云舜日中。”老一辈革命家是在追求“大同”,追求“尧云舜日”的基础上选择成为马克思主义者的。

  毛泽东走上依靠农民建立农村根据地、农村包围城市的不同于俄国的中国革命道路,把马克思主义基本原理同中国的具体实际相结合,创造性地继承和发展了中华优秀传统文化“实事求是”的观念,创立了“实事求是”的思想路线。从文化渊源看,“实事求是”狭义上来源于班固《汉书·河间献王刘德传》中的“修学好古,实事求是”。广义上来源于孔子的“毋意,毋必,毋固,毋我”的“绝四”精神和“躬行”、“讷于言,敏于行”的观念;来源于司马迁讲的“善者因之”的精神和大禹治水“因水以为师”的观念;来源于明朝杨继盛“遇事虚怀观一是,与人和气察群言”的品德和方法。将马克思主义思想方法用中国历史上已有的观念表达出来,就有了鲜活的、为中国人民所喜闻乐见的民族形式。

井冈山革命根据地是土地革命战争时期中国共产党创建的第一个农村革命根据地。刘占昆 摄

  在实事求是思想路线指引下,形成了夺取中国革命胜利的三大法宝:统一战线、武装斗争、党的建设。这三大法宝融为一体,骨子里与中华优秀传统文化的影响分不开。汉字的“國”字,就有边界、有人民、有土地、有武装的意思,已经包含了三大法宝的基本因素。

  孔子讲“足食,足兵,民信”。“足食”,要发展农业生产,让人有饭吃——这也是“得人”统一战线和“足兵”武装斗争的物质基础;“足兵”,要发展武装部队,能守土卫国;“民信”,就是老百姓相信你。党的建设的目的就是要达到人民相信党。孟子也讲“诸侯之宝三:土地、人民、政事。”从一般意义上讲,孔子的“足食,足兵,民信”,孟子的“土地、人民、政事”,已包含了三大法宝的基本元素。从文化渊源上看,可以说,没有中华优秀传统的文化土壤,是难以提出“三大法宝”的。

民众在位于北京的中国人民抗日战争纪念馆内参观《伟大胜利 历史贡献》展览,了解“抗日民族统一战线”的形成经过。侯宇 摄

  中国特色与新时代

  今天,习近平新时代中国特色社会主义思想,处处体现着把马克思主义基本原理同中国具体实际相结合、同中华优秀传统文化相结合,有深刻的马克思主义理论味,有生动的新时代中国特色社会主义实践味,还有丰富的中华优秀传统文化味。其中对包括《论语》在内的中华优秀传统文化的守正创新,特别突出地体现在治国理政之道上。

  这个治国理政之道,就是习近平引申的孟子“立天下之正位,行天下之大道”,所讲的“我们走的是正路,行的是大道”。

河南安阳,小朋友参观中国文字博物馆。毕兴世 摄

  这个治国理政之道,从普遍性上看是一个“公”字,就是《礼记·礼运》记载孔子讲的,“大道之行也,天下为公”——十九大报告和二十大报告都加以引用。这是“立党为公、执政为民”的文化基因,也反映在构建人类命运共同体、中华民族共同体等理念中。

  这个治国理政之道,从特殊性上看是一个“和”字,即《论语·子路》记载的“和而不同”。这个“和”是事物特殊性基础上的协调互补,不是没有差异的绝对同一。如《孟子·滕文公上》中讲“物之不齐,物之情也”,习近平指出,“只有在多样中相互尊重、彼此借鉴、和谐共存,这个世界才能丰富多彩、欣欣向荣”。

民族团结誓词碑建碑70周年纪念会在云南省普洱市宁洱哈尼族彝族自治县举行。刘冉阳 摄

  这个治国理政之道,从根子上看是一个“本”字,就是习近平多次引用的杨泉在《物理论》中讲的“秉纲而目自张,执本而末自从”。这个“本”,从治国理政的根基看是人民。《尚书》讲“民惟邦本”“天视自我民视,天听自我民听”;《老子》讲“以百姓心为心”;《管子》讲“政之所兴在顺民心,政之所废在逆民心”,等等这些,都是新时代中国共产党“人民至上”“以人民为中心”的文化基因。

  中国共产党一路走来,一路体现着中国特色。新时代,中国特色发展到一个新阶段。习近平新时代中国特色社会主义思想既是当代中国的马克思主义、21世纪的马克思主义,也是中华文化和中国精神的时代精华。(完)

  专家简介:

  曹应旺,1951年生,研究员,原中共中央文献研究室第五编研部巡视员,享受国务院颁发的政府特殊津贴。长期从事中共党史、党和国家主要领导人相关文献的编辑研究工作。担任《陈云传》《周恩来大辞典》副主编,参加撰写《邓小平传》,参加编辑《周恩来经济文选》《十六大以来重要文献选编》《十七大以来重要文献选编》等。著有《周恩来与治水》《中国外交第一人周恩来》《邓小平的智慧》等。发表《科学发展观渊源中的中华文化传统》等研究文章百余篇。

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