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大发注册2023-08-21

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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。

40英寸电视进入百元级 电视机为啥越来越便宜?******

  前不久举办的卡塔尔世界杯赛事,使高清、大屏彩色电视机迎来一波消费热潮。不少人发现,曾是家庭“大件”的电视机,如今在性能、尺寸不断提升的同时,价格却一路走低,市场上出现了许多大品牌的百元级电视机。

  电视机为啥越来越便宜?是供过于求还是成本降低?整个行业将向何处发展?

  40英寸电视进入百元级

  “世界杯是球迷四年一次的狂欢,观赛设备很重要,我在去年‘6·18’购物季就着手选购了。”资深球迷张昊前段时间在电商平台购置了一台游戏电视机,“平时可以用来打游戏、看视频,世界杯期间可以通过网络电视功能收看比赛。”

  选购时张昊发现,现在电视机“真便宜”。“平时很少看电视,之前没有买过电视。小时候,电视机是家里的大件,印象中爸妈买的那台显像管电视花了至少3000元,如果买液晶电视还要更贵,动辄几万元。这次看了一圈才知道,原来电视机降价这么快,3000多元已经可以买到70英寸的高清液晶电视了。”

  电视机越来越大、也越来越便宜,许多消费者有类似的感受。

  “1500元左右就可以买到一台性能不错的55英寸液晶电视。如果是挂在墙上那种小的,几百元就可以买一台。”正在装修新居的北京市民李晓文说。

  老年人对这一变化感受更深。沈阳居民孙奶奶今年75岁,她回忆,上世纪末买21英寸的显像管彩电花了近4000元,2009年换成42英寸的液晶电视用了6900元,2016年又买了同一品牌同一规格的彩电,价格已降至2000多元。“现在一台大电视才卖几百元,这在以前是不可想象的。”她说。

  在京东平台上,记者看到海信55英寸4K高清电视机售价为1299元,长虹65英寸4K高清电视机为1699元;百元级的电视机也不缺大品牌,小米43英寸全面屏电视售价749元,创维40英寸高清电视699元。

  数据显示,2015年至2021年,国内彩电市场上彩电产品的平均尺寸从44.5英寸增长到54.4英寸,单位面积售价却从75.58元/英寸下降至61.79元/英寸。绝大多数电视机品牌在不断降价。小米在2015年推出第一款55英寸液晶电视时,售价4999元,而目前同尺寸产品为1499元。

  每年的“双11”“6·18”购物节,电视机往往会迎来一波降价潮。“我想给父母在客卧装个电视,去年‘双11’发现看中的品牌和尺寸降到了500元出头,比预想的还便宜。”北京市民崔女士说。卡塔尔世界杯开幕前,电视机销售走旺。苏宁易购相关负责人介绍,大屏电视产品普遍降价,“8K高清、85英寸以上的大屏电视以及激光电视、画框电视、旋转屏电视等电视机优惠多,成交量也明显提升。”

  成本下降,需求减弱

  电视机为何越来越便宜?

  制造成本降低是主要原因。据介绍,面板是电视机的重要部件。随着技术进步,液晶屏生产成本持续降低。同时,由于液晶屏具有可切割优势,能适应电视屏幕、笔记本电脑屏幕、手机屏幕及各类智能家电显示屏等用途。广泛的应用场景吸引了大量资本涌入液晶屏生产研发生产领域,产能扩张带来规模效应“摊平”了单位成本。

  奥维云网消费电子事业部研究总监刘飞介绍,电视机价格受上游面板成本变化的影响较大。近年来,上游面板特别是大尺寸面板产能增加,同期彩电行业需求收紧,导致面板供过于求、价格下降,推动下游电视机零售价格下行。2018年以来,国内市场电视平均售卖尺寸增长近10英寸,但均价一直维持在3000元左右。“特别是‘双11’期间,面板价格降至低点的同时,大尺寸面板供应加大,最终呈现中国市场电视尺寸越来越大、价格越来越低的局面。”

  电视机市场需求乏力,是重要因素。

  据介绍,电视机是国内家电行业少数处于负增长的品类之一,近年来一直处于低谷。2021年中国彩电行业市场零售量规模为3835万台,同比下降13.8%,在跌破4000万台大关的同时达到了12年来的最低点。中国彩电销售额则从2015年的1572亿元波动下降至2021年的1289亿元,国际市场也是如此。2022年全球电视出货量预计为2.02亿台,创下10年来的新低;其中2022年第三季度全球电视出货量为5139万台,同比减少2.1%,系2014年以来的季度出货最低纪录。

  这背后,一方面是电视的信息载体功能和娱乐功能正被智能手机等替代。手机、电脑等小屏幕正取代电视机的大屏幕。不少年轻人家中,电视常年“吃灰”。调查数据显示,电视机在中国家庭的收视率逐年下滑,开机率则从2016年的约70%下降至2022年的约30%。

  另一方面,是电视机市场已高度饱和。中国每百户家庭电视机保有率早已突破100台/百户,2021年为121.8台/百户。许多家庭拥有不止一台电视,对新购置电视机的需求不高。

  面对需求乏力的存量市场,电视机企业“不敢涨价”“不能涨价”,往往靠低价竞争维持市场占有率。

  彩电业面临“突围”

  彩电行业会在用户流失、低价竞争和同类产品挤压中陷入长期萧条吗?不少业内人士仍对电视行业的“破局”和“突围”充满信心。

  扭转用户流失的局面,是行业“破局”的首要课题。业内人士认为,电视厂商应从提升观众的观看体验上下功夫。

  为啥不怎么看电视了?不少消费者对目前电视机普遍存在的冗长、重复且无法跳过的开机广告十分不满,认为其影响观看体验和开机率。2021年的一项调查显示,89.9%的消费者使用的智能电视有开机广告;55.58%的消费者认为“有无开关机广告”是购买智能电视最看重的因素之一,72.73%的消费者对开机广告“一秒都不能忍”,仅有20.2%的消费者能容忍30秒以下的开机广告。与此同时,广告收入仍是电视厂商“难以割舍”的利润项目。据估算,2020年中国互联网电视广告运营总收入达121亿元,放弃这部分“肥肉”意味着厂商需要寻找新的利润增长点。这提醒厂家,要重视消费者的不满,想办法解决。

  行业“突围”,还需要摆脱低价竞争、壮大刚性消费群体。

  除了行业内部的激烈竞争,电视机还面临着投影仪、个人电脑等替代性商品的竞争。一项关于卡塔尔世界杯观看设备的调查显示,除了回归电视大屏的球迷之外,有超40%的受访球迷选择电脑、手机和投影仪等设备观看世界杯。值得注意的是,在彩电销量不断下滑的同时,中国投影仪市场正在迅速发展。2021年,国内投影仪销量达470万台,几乎比2016年翻一番。

  “以前没的选,只能硬着头皮看电视广告。现在投影仪也能实现电视的功能,还能播放幻灯片、放电影。只需电源、WiFi和一面白墙,就可以把大屏幕‘揣着走’。退一步说,我可以直接买屏幕,还不用看广告。同等预算下,为什么要买电视机?”上海市民周云平认为,如果想吸引消费者回归,新一代电视机必须能实现同类产品无法替代的功能。

  如何将用户从小屏幕拉回到大屏幕前?中国家用电器商业协会秘书长张剑锋认为,全屋智能和智慧家庭将成为电视行业的发展方向。“如果电视生产企业能依靠工业互联网、提高互联互通的能力,就有可能通过新的场景、技术让用户重新回归。”张剑锋说。

  此外,尽管彩电市场整体陷入“量价齐跌”窘境,但并非所有品类都在“低价化”轨道上。超大屏如上百英寸的电视,以及超高清晰度、全色激光等高端产品仍受追捧,价格大多上万元。

  “20年前走亲访友时,如果谁家客厅里有一套‘家庭影院’、摆了一台‘背投电视’,主人家都很有面子。”李晓文认为,满足“把电影院带回家”的需求,高端电视机对中高收入消费者仍有不小吸引力。

  业内人士指出,电视机产品呈现分化趋势,入门级产品价格不断走低,知名品牌高端电视价格则定价较高且较为坚挺。预计大屏化、娱乐化、超高清化和智能化等将成为中国电视消费的新趋势,随着中国高收入群体的扩大,高端电视的需求将得到支撑。已进入存量市场阶段的彩电市场将迎来超大屏时代,中国市场75寸以上电视占有率有望在未来3年超过50%。

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