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。
美联储回归常规加息幅度:美元或继续走弱,人民币有望维持强势******
澎湃新闻记者 侯嘉成
北京时间2月2日凌晨3时,美联储宣布,将联邦基金利率目标区间由4.25%-4.5%上调25个基点至4.5%-4.75%,符合市场预期。这是美联储去年3月启动本轮加息周期以来首次放缓加息幅度至25个基点。美联储重申,预计继续上调目标区间将是合适的。
去年12月,美联储首次将本轮加息周期的加息幅度放缓至50个基点。美联储已在2022年加息7次,累计加息幅度达425个基点,加息速度为近40年来最快。
上海交通大学上海高级金融学院教授胡捷对澎湃新闻表示,这是加息周期中单次加息的常规幅度。这种温和的加息节奏,有利于经济体系渐进适应紧缩的货币环境,同时也能达到抑制通胀的效果。
“通胀率自去年8月开始下降,近期数据显示通胀率已然见顶。此时加息节奏回归常规当属合理。”胡捷表示,去年有50基点和75基点的加息幅度,背后的原因是前期对于通胀上升趋势和速度的低估,导致没有及时加息,以至于后期以超常规步伐加息,挽回局面。
美国劳工统计局的数据显示,美国去年12月CPI同比增长6.5%,是2021年10月以来的最小同比涨幅,也是美国CPI同比涨幅自2022年6月创出40年来峰值9.1%后连续6个月下降。
同时,美国去年12月个人消费支出PCE物价指数同比增长5%,弱于前值的5.5%,为连续第六个月放缓;核心PCE物价同比增长4.4%,同样弱于前值的4.7%。
东方金诚研究发展部分析师白雪对澎湃新闻表示,最近通胀数据持续下行,进一步缓解了美联储收紧压力。美国12月CPI和PCE物价指数已同比连续六个月持续回落,其中CPI环比首次转负,薪资增速也在稳步趋缓。
白雪表示,在供应链压力不断缓解、内需降温的作用下,通胀已初步形成温和回落趋势,美联储超常规大幅加息的必要性大大降低。此外,多个月度经济数据转弱、先行指标的下滑,也印证货币政策的滞后效应已开始显现。这将支撑美联储自2月起恢复常规加息幅度。
纽约联储的数据显示,去年12月全球供应链压力指数(GSCPI)录得1.18%,较疫情前0%左右的水平仍有明显上涨,但较2021年底4.3%的水平确实有所下降。
美国通胀的韧性何在?
美联储主席鲍威尔在议息会议后的新闻发布会上表示,尽管美国劳动力数据依然强劲,但近期的就业报告显现了“积极的迹象”,但“现在庆祝还为时过早”。
“到目前为止,我们所看到的通货收缩并未以牺牲劳动力市场为代价,这是一件好事,”但鲍威尔说,美国经济仍处于缓解通货膨胀的“早期阶段”。
展望通胀前景,中国人民大学经济学院党委常务副书记兼副院长、教授王晋斌对澎湃新闻表示,通胀下行是比较明确的趋势,但是不会很快降到美联储的目标区间。美国劳动力市场虽然有所降温,但去年12月工资收入的年率同比涨幅超过4%,仍能够支撑美国的消费和通胀。通胀下行到4%左右的水平时,或将保持一定的韧性。
“现在能源、食品等供给冲击的价格因素减弱,给了美联储聚焦劳动力市场来控通胀的机会。”王晋斌说,通过观察工资水平、失业率、劳动服务类产品的价格变化,美联储能够聚焦,货币政策就不太会“错杀”总需求。从该视角来看,美国经济“软着陆”的概率可能在增加。
建设银行总行金融市场部研究员曹誉波对澎湃新闻表示,因为能源价格回落,美国通胀压力得到明显缓解,但分项数据看,房租和服务业的通胀仍在攀升,这说明通胀压力在未来较长一段时间仍具备粘性,这也是一些经济学家和投资者认为美联储需要保持较高利率甚至加息的理由之一。
具体看劳动力市场,白雪表示,供给不足仍然令美国劳动力市场保持“边际降温但依然偏紧”的状态,这意味着住房通胀的黏性,以及劳动力市场支撑下的薪资增速,将仍然对通胀,尤其是核心通胀的回落速度和幅度形成较大制约。预计2023年年末美国CPI同比有望回落至3%-3.5%区间。
美国经济的“软着陆”还有可能吗?
鲍威尔在新闻发布会上表示,尽管政策利率大幅上涨,但他对美国经济“软着陆”的希望仍然存在。
“我仍然认为,在不出现经济大幅下滑或失业率大幅上升的情况下,有一条途径可以让通胀率回到 2%。”鲍威尔说。他预计,今年美国经济将呈现正增长,即使它会下降到一个“缓慢的节奏”。
从经济数据看,美国去年4季度GDP意外走高,主要是服务消费良好。
曹誉波表示,由于服务消费具备长尾效应,且对利率相对不敏感,后续可能继续支撑美国经济。但零售、工业产出、房地产销售等较“硬”的数据表现不佳。综合来看,美国经济面临“软着陆”风险。
胡捷表示,依照当前通胀的态势和对联储加息节奏的预判,预计经济数据急剧下滑的可能性很低,今年的GDP增长将为0.5%左右,失业率将在4%-5%,年底通胀为3%-4%。
白雪表示,考虑到美国经济增长动能正在进一步走弱,预计2023年美国经济衰退可能难以避免,但经济仍有韧性,这将令衰退的时点偏晚,大概率不会在上半年出现。
“从最新公布的2022年四季度GDP数据来看,剔除库存变动和净出口的最终私人销售——即衡量美国经济核心经济动能的指标,已降至2020年三季度以来的最低水平。结合PMI等领先指标的不断下滑,以及多项月度数据的回落,表明美联储持续紧缩对内需的抑制作用已经开始显现。”白雪说,2023年随着上半年加息进程的持续,高利率和经济衰退预期将明显对投资形成抑制,加之疫后服务消费的修复红利逐渐消退,消费动能将进一步回落,美国经济下行趋势难以避免。
白雪还表示,服务消费支撑下,美国经济并未失速:2022年全年美国实际GDP增速为2.1%,仍位于长期趋势之上。2023年,劳动力供给不足将支撑薪资增速保持上行,叠加超额储蓄以及消费信贷支撑,以及通胀的下行,短期内消费仍有保障,美国经济将维持较强韧性,下行速度可能偏缓,上半年美国经济陷入衰退的可能性较低。
加息进入“尾声”?资产走势几何?
从主要发达经济体的货币政策看,王晋斌表示,一年来除了日本央行没有加息,主要发达经济体都有较大幅度或比较密集的加息。现在全球主要发达经济体基本开始进入加息的尾声。
目前,IMF预计全球经济产出增速将从去年的3.4%放缓至2023年的2.9%。王晋斌表示,全球经济增速放缓对风险资产的价格是利空;但是总体上,由加息带来的风险资产价格承压将减少。
胡捷表示,今年美国、加拿大、英国、欧盟等国家和地区的货币政策将持续收紧,日本宽松的货币政策也有可能转向。全世界持续进入货币紧缩、经济增速放缓的阶段。
“由于美国一马当先引领加息的态势不再,美元指数大概率呈现震荡态势,上升乏力,且有下行压力。由于美元加息路径和步伐逐渐清晰,且大概率在年中结束,资金面收缩程度和时间的不确定性逐渐褪去,因此美股的价格已经开始筑底,最迟年中重新进入牛市。”胡捷表示,全世界经济放缓成为影响大宗商品价格的主要因素,价格总体承压。
值得注意的是的,本周是“超级央行周”,除了美联储,欧洲央行和英国央行等主要央行都将在本周召开2023年度第一次议息会议。
“整体来看,上述央行都已处于本轮加息的尾声。相比较而言,欧洲央行相对更为鹰派,一是尽管能源价格回落,欧元区通胀压力依然严峻,二是欧元区经济数据持续转好,给了欧洲央行加息的底气,三是欧洲央行公开发言也相对鹰派。而英国则面临较为严峻的考验,即使经济数据也转好,但仍呈现出衰退性特征,且金融市场脆弱性风险较大,英国央行的加息较为谨慎。”曹誉波表示,从外汇市场看,欧元相对强势,英镑相对偏弱,美元已从去年的高位大幅回落。
行情数据显示,美元指数已从去年114.7的高位回落到目前的100.9左右。
白雪也表示,预计欧洲央行仍将保持收紧步伐。同时,日本央行为遏制通胀飙升,2024年货币政策转向收紧的可能性也大为增强——12月意外扩大目标收益率波动区间已透露出这一趋势。由此,美国与欧洲、日本等央行货币政策的边际分化将推动美元指数在2023年继续回落,这将助涨欧元、日元等主要非美货币。
国内方面,白雪表示,虽2023年上半年海外维持收紧态势,但在国内物价形势整体稳定背景下,国内政策仍有充分条件“以我为主”。
“短期内,我国货币政策仍将延续稳增长取向。人民币汇率有望在2023年步入升值通道:一是在美联储加息放缓、年中前后有望结束本轮加息的背景下,2023年美元指数将大概率延续下行;二是疫情影响显著弱化、稳增长政策力度加大背景下,2023年国内经济基本面将有较大程度修复。”白雪说道。
白雪表示,外部压力趋缓,叠加内部因素的改善,将支撑人民币汇率在今年扭转去年的贬值局面,转为上行。预计2023年人民币兑美元汇率中枢有望达到6.6附近。这对于缓解资本流出、吸引国际资本进入中国资本市场将是一个有利因素。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)