点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【瞧!我们的前沿科技】蓝藻“集体消亡”之谜被破解
首页> 光明科普> 焦点新闻 > 正文

【瞧!我们的前沿科技】蓝藻“集体消亡”之谜被破解

来源:光明网-《光明日报》2026-07-07 09:36

  【瞧!我们的前沿科技】

  光明日报北京7月6日电(记者 邓晖)夏日时节,我们有时会看到湖泊或水库的水面被一层厚厚的绿色“油漆”覆盖,水体浑浊还伴有一股怪味。这就是让人头疼的“蓝藻水华”。蓝藻的生命力极其顽强,一旦暴发,好像怎么捞都捞不尽。但大自然中有一个奇怪的现象:有时,这些铺天盖地的蓝藻会在短短几天内,突然自己“变白”并迅速消失。这背后藏着什么秘密?针对这一现象,清华大学深圳国际研究生院陶益副教授、王潇雄副教授团队联合清华大学环境学院胡洪营教授团队,在微观层面取得了关键突破,相关研究成果于近日发表。

  过去,科学家们普遍认为,蓝藻“大军”的消退是一种“有计划、有秩序”的撤退,就像细胞在“凋亡”,过程比较缓慢。但研究团队发现,事情没那么简单。“我在进行藻类试验时,观测到一个重要现象:当蓝藻细胞内的活性铁水平超过某一临界值后,细胞膜损伤加剧,细胞死亡速度显著快于预期。”研究团队成员、清华大学深圳国际研究生院博士生朱寅杰说。一个叫“铁死亡”的概念进入了研究团队的视野。

  “这是一种铁依赖性的细胞调节性死亡方式。”朱寅杰打了个比方,“你可以把它想象成:细胞内部因为铁元素催化,发生了一场失控的‘火灾’(脂质过氧化链式反应),最终把细胞膜‘烧穿’,导致细胞死亡。”

  研究进一步揭示了这场“火灾”的惊人传播方式:先是“火种”被点燃,研究团队将其称作“原发性铁死亡”,即在高温、强光等环境压力下,蓝藻细胞内的铁离子变得异常活跃,像打火石一样,点燃了细胞膜上的油脂,产生大量能破坏细胞膜的活性过氧化产物。

  更关键的是,死亡并不止步于单个细胞。相关活性物质还会作为“死亡信号”释放出来,诱发周围细胞发生同样的死亡过程,即“继发性铁死亡”。实验数据显示,这种“继发性铁死亡”极其猛烈,能导致细胞种群内约45%的细胞经历严重的膜结构崩解,而经历“原发性铁死亡”的细胞种群内只有6%的细胞拥有崩解的膜结构。

  “这种差异解释了为什么蓝藻水华会出现种群层面的快速崩溃,‘死亡信号’一旦扩散,就会迅速引发整片区域的蓝藻种群崩溃,也解释了为什么蓝藻水华会‘突然消失’。”陶益介绍。

  “这项研究的意义在于,它拓展了过去的传统认知,为我们治理蓝藻水华提供了全新思路。”陶益解释,“如果我们能弄清楚并操纵这种‘死亡信号’,就有可能在水华刚刚暴发时,就模仿自然界的这一过程,从源头上精准地‘引爆’并抑制它,而不是等水华形成后再费力去打捞。”目前,研究团队正努力将这项实验室里的发现,转化为能在真实环境中应用的技术。

[ 责编:焦子原 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平出席金砖国家领导人第十八次会晤第一阶段会议并发表重要讲话

独家策划

推荐阅读
拍卖会是全国优质种公牛资源展示的舞台。与华西牛同台竞争的,不乏安格斯、西门塔尔等国内外优质牛,可近4届“标王”无一例外都花落华西牛。
2026-09-14 09:26
甲烷的“存在感”远不及二氧化碳,但增温效应不容小觑。有研究认为湖泊贡献了全球自然甲烷排放的75%,也有测算认为占比不足两成。但实际排放多少、国际模型是否适用于我国,长期缺乏本土实测验证。
2026-09-14 09:25
位于今青海省海西州格尔木市南部的布尔汗布达山山体,是当代地质学界、地理学界公认的东昆仑主干,也是青藏公路、青藏铁路的关键地标——昆仑山口所在地。
2026-09-14 09:14
近日,记者从吉林大学获悉,该校生物考古实验室在全球首次完成已灭绝古生物奥氏马的完整形态复原。
2026-09-14 09:15
2026年国家网络安全宣传周期间,光明网联合科普中国推出AI科技伦理系列科普视频,引导公众理性认知技术逻辑,秉持算法向善理念,共建网络安全生态。
2026-09-14 09:15
实现人的自由全面发展,是人工智能伦理治理的逻辑起点与价值原点。
2026-09-11 08:42
2019年,一场生态修复让一个古人类遗址——云南蝙蝠洞遗址浮出水面。之后,多支科研团队开展跨学科综合研究,让丹尼索瓦人在中国西南腹地缺失的关键地理拼图得以补充。
2026-09-11 08:51
在位于内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔新区的人才创新谷,工作人员操作和林格尔数据中心集群多云算力资源监测与调度平台,实时监测、动态调度算力资源。
2026-09-11 09:10
人类全基因组约30亿个碱基对中,仅1%—2%编码蛋白质,其余包含不编码的“垃圾DNA”及控制基因表达时间、位置和强度的调控序列。
2026-09-11 09:07
8月也是非极地海域有记录以来最温暖的一个月。海表温度峰值达21.1℃,是有观测以来最高的海表温度。
2026-09-11 08:51
一般来说,人力资源社会保障部每年会征集一批新职业信息,对征集到的新职业建议,按照相关工作要求和程序进行筛选确定。”谷俊明说,兼具古法制香功底、香文化讲解与体验教学能力的复合型香艺人才不断成长,将推动古老香文化焕发生机。
2026-09-10 09:52
当今地球正处于冰室气候背景下,大气二氧化碳(CO2)浓度不断上升,全球气候变暖加剧。这意味着初始火山升温之后,天文轨道的胁迫作用增加了高纬度太阳辐射,进而加速了冰盖的融化和冻土层的解冻。
2026-09-10 09:47
灶台、吊柜、换鞋凳、智能床、坐式淋浴器……这个展区被布置成一个家一般的样板间。护理床边,一台人形照护机器人伸出机械臂,托起人体模型的腿,模拟辅助卧床老人活动肢体。
2026-09-10 09:39
实验结果显示,嫦娥五号月壤中不同矿物的弹性模量分布范围较广,不同矿物间的弹性模量差异显著,呈橄榄石>辉石>钛铁矿>尖晶石>斜长石的次序,其中斜长石的弹性模量明显偏低。进一步分析发现,无论矿物来自地球、月球还是陨石,不同来源的矿物在微观变形过程中的响应机制可能遵循某种共性的内在规律,相关机理仍有待进一步深入研究。
2026-09-10 09:35
再过10多天就是农历秋分,第九个中国农民丰收节也将如约而至。联欢活动庆丰收板块,将举办城乡群众庆祝丰收的联欢活动,打造农民唱主角、百姓共联欢的丰收文艺盛宴,呈现荆楚农民唱响赞歌、分享喜悦的丰收景象。
2026-09-10 09:30
费马大定理是过去半个世纪最负盛名的数学成果之一。
2026-09-09 09:04
当前,世界百年变局加速演进,新一轮科技革命和产业变革深入发展,人工智能作为引领时代变革的关键技术,正在重塑生产方式、生活方式和国际竞争格局,蕴藏着造福全人类的巨大潜能。
2026-09-09 08:56
文物科研工作长期建立在小范围观察、小样本归纳、小视角判断的认知链条上,高度依赖研究者的个人禀赋与经验积累。
2026-09-09 08:55
最近一个月,郭守敬望远镜再次令世界瞩目:为4万余颗贫金属红巨星精确测距,找到9个超高速星候选体,构建了近10万颗恒星的AI标注数据集。
2026-09-09 08:51
磷是植物生长必需的大量营养元素,可土壤里的磷大多“锁”在难溶的矿物和有机质里。土壤并不缺磷,植物却常常“够不着”。
2026-09-09 08:48
加载更多