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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。

强化就业优先,要理顺四个机制******

  作者:梅伟惠(浙江大学教育学院教授,浙江大学就业指导与服务中心副主任)、邵頔(教育学院博士研究生)

  党的二十大报告指出:“就业是最基本的民生。强化就业优先政策,健全就业促进机制,促进高质量充分就业。”当前,高校毕业生已经成为新增的就业主力。确保高校毕业生高质量充分就业,既是受教育者顺利实现从校园到职场过渡的关键事件,也是扩大中等收入群体,增进民生福祉,实现共同富裕的重要途径。为实现高质量充分就业,有必要理顺以下四个机制。

  构建适应需要的能力发展机制

  2022年第三届世界高等教育大会指出,“随着人工智能、自动化和结构转型重塑全球就业格局,创造以人为本的体面工作将成为更加艰巨的挑战。”在新一轮产业革命背景下,重复性的、机械性的工作将有很大可能性被人工智能取代。麦肯锡全球研究院《自动化时代的劳动力转移》报告通过分析自动化浪潮下不同国家11个行业大类的岗位需求变化,指出至2030年全球将有3.75亿人口面临重新就业的挑战,需要学习技能,其中中国占1.02亿左右。

  新一轮产业革命对大学生的数字能力、创新创业能力、系统思维能力、问题解决问题、团队合作能力等提出了更高的要求。高等教育机构需要将就业创业力融入人才培养的全过程,才能实现人力资本投资的有效转化。根据联合国教科文组织为面向2030和2050的高等教育绘制的六大变革方向,实现高质量充分就业,不是仅仅给高校毕业生传授一次就业或二次就业所必需的技能,而是需要高等教育作出系统性变革:一是提供平等和可持续的高等教育入学途径;二是为学生提供更全面的学习体验;三是推动跨学科、学科内的开放与交流;四是为青年和成年人提供终身学习的途径;五是构建多样化和方式灵活的综合学习体系;六是以技术赋能高校的教学与研究。

  搭建共同参与的机会供给机制

  在新的就业形势下,政府、高校、用人单位等各利益相关方应通过共同努力,实现高校毕业生高质量充分就业。党的十八大以来,党和政府将高校毕业生群体列为就业关注的重中之重,相继出台鼓励高校毕业生面向基层就业、自主创业、参军入伍、学术深造等政策,以人为本,分类引导,不断拓展大学毕业生的就业机会。同时,通过不断调整产业结构,优化产业布局,促进战略性新兴产业健康发展,释放新的就业潜能。

  高校应从以下几方面着手来应对日益严峻的就业形势。一是根据社会需求调整教育教学培养方案,让高校培养与社会需要接轨,以就业导向深化教育教学改革,缩小供需矛盾;二是深化创新创业教育改革,抓住数字经济和新一轮产业革命的契机,以创业带动高质量就业;三是进一步加强职业生涯教育和就业创业指导,通过实习、见习、实践和大规模、高质量毕业生职业技能培训等方式,帮助高校毕业生为就业做好准备;四是主动联系企业开拓优质用人单位市场,建立有效的信息沟通机制和渠道,提高岗位供需的匹配度和有效度。

  健全保障帮困资源补偿机制

  当前我国高校家庭经济困难学生占全部在校生总人数的23.06%左右,其中不少人在就业过程中处于劣势。党的二十大报告对加强困难群体就业兜底帮扶提出了要求,我们要着力完善资源补偿机制,帮助困难毕业生群体顺利就业,才能真正实现高等教育公平。

  针对困难毕业生群体,一是建立健全工作体制机制,包括经济资助体系和帮困助学体系,完善就业困难帮扶长效机制和预警机制等,实现对就业困难群体的全生命周期关照;二是采取精准指导和精准帮扶工作,实施“一生一档”和“一生一策”,针对就业困难个体开展有效帮扶结对、岗位定点推送等服务工作;三是充分发挥朋辈互助和榜样激励的作用,提高帮扶有效性,提升就业群体的自我认同感;四是通过提升就业能力、加强招聘服务、提供财政补贴、完善社会保障,重点帮扶脱贫家庭、低保家庭、零就业家庭以及有残疾的、较长时间未就业的高校毕业生等困难群体顺利实现就业。

  完善就业观念和就业心态调整机制

  从全球趋势看,就业压力的增大催生了一大批“既不就业也不接受正规教育或培训”的“尼特族”(NEET, Not in Employment, Education & Training)青年。在经合组织国家中,平均大约有16.1%的18~24岁青少年为尼特族,而在智利、哥伦比亚、哥斯达黎加、意大利和土耳其,这一比例甚至超过了25%。尼特族青年不仅错过了当下的学习和就业的机会,而且可能对其长远发展产生消极影响,如较低的就业率和较低的收入、较差的精神状态和较大的社会排斥等。

  “慢就业”风潮近年来也在我国高校毕业生中兴起。社会和高校应该正视这一现象,一是要做好思想引导工作,帮助大学生树立正确的就业观和价值观,充分发挥学生在求职过程中的主观能动性;二是加强心理健康教育在就业过程中的作用,营造积极的就业心态,切实帮助学生缓解现实焦虑,切勿好高骛远,同时也避免就业“内卷”,提高抗挫折能力;三是建立健全大学生职业生涯教育体系,帮助大学生更好地认识自我,做好职业生涯规划,精准开展就业指导;四是充分发挥家庭教育在大学生求职过程中的作用,家校协同联动,杜绝“懒就业”“怕就业”等现象。

  《光明日报》( 2023年01月10日 15版)

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