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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。

词、联贺2023年元旦******

　　编者按

　　新年伊始，万象更新。值此佳期，野草诗社、玉坛诗书画苑的诗人挥毫泼墨，创作一批诗词楹联作品，现刊发部分佳作，以飨读者。

一丛花·辞旧

王改正（北京）

　　新元开泰，气象更新。仰望蓝天，有“祝融”探火，“羲和”逐日，“天和”遨游星辰。玉渊潭里，水波澹荡；世纪坛边，鼓乐雄浑。青鸭戏水，翠鸟凌云。可吟怀咏志，能悦性怡神。于是忆家山故旧，思父老乡亲。谁来微信，我有清吟。词曰：

　　迎新辞旧又年终，岁月太匆匆。家山微信乡愁苦，举瑶杯，泪眼濛濛。榆麦桑麻，思怀父老，情意寄三农。

　　长河一带水溶溶，舞步伴琴声。天和舱外清清月，照苍民，仰望星空。待到春来，桃红柳绿，都爱嫁东风。

鹧鸪天·癸卯迎春曲

李伟亮（河北）

柳影烟花隔岁真，流光暂许得闲身。斟来一盏屠苏酒，醉了千家烂漫春。

风点卯，福敲门。诗章吟罢长精神。东邻弹曲西邻唱，年味浓时雪色新。

釆桑子·迎新年

姚琳莉（浙江）

波水粼粼倒垂杨，桅影轻航。流光徜徉，烟雨幽幽话清凉。

四海倾行来去忙，怎费思量，尘事端详，云淡风轻无短长。

鹧鸪天·元日

李小华（四川）

回首壬寅辞虎年，征程又是著雄篇。恢宏谋略环瀛誉，不朽功勋日月悬。

迎玉兔，启新元。生机无限报花鲜。吉星争耀高峰越，癸卯莺鸣喜占先。

沁园春·元旦吟哦

蒲 俊（四川）

　　玉兔开新，辞岁倾怀，兴绪万千。忆九天建站，六英嘉会，亿民纳福，四景尧天。赤县神州，大街小巷，七彩流光紫气诠。运筹略，复兴宏图展，景焕无边。

　　宇寰路带波连，迭互利、双赢百卉妍。颂雄师烈武，海天亮剑，东方崛起，科技争先。五岳崔巍，大江浩荡，一代时英始志坚。号角响，再追双百梦，勇往无前。

蝶恋花·元旦抒

文光焰（四川）

雪霁梅开香入户。腊破春回，又是经年暮。游子思归南北路，屏传祝愿兼思语。

陌上明朝莺燕舞。莫叫流光，总被闲愁误。且把诗心随酒煮，研花入墨新元赋。

巫山一段云·元旦

冯星辽（四川）

雪润梅娇艳，风催绿渐肥。家家年味绕罗帏，游子已当归。

万树抽新蕊，千山起翠微。春风报喜入柴扉，天地永生辉。

玉堂春·早梅初绽

邹慧萍（宁夏)

早梅初绽，鹊踏新枝呼伴。已是春还，似水韶光。岁岁年年，暑往寒来去，借问谁堪日月长。

紫燕归飞殷切，春深春浅翔。旧垒人家，识得东风好，桃杏离离倚画堂。

破阵子·冬尽春归

何晓晴（宁夏)

三载浑如旧梦，一朝雾散烟霞。心绪悠悠涤过往，意念沉沉连海涯。驱魔须有槎。

冬育生机无限，春临蓬勃新鸦。天地仁慈常忘我，日月从容一任嗟。人声似水哗。

渔家傲·年关

丁丽君（山西）

清弦弹雪和茶煮，徐徐翻检年归处，九曲痴心难了悟。频自顾，几多词赋朝还暮。

待绽寒梅凝瑞露，听来激越风中鼓，逐浪排云驱瘴雾。红韵舞，诗魂且待同春住。

清平乐·元旦

王文荣（天津）

惠风和畅，曲曲春歌荡。聚力凝心齐志壮，逐梦催征号响。

钟美绿水青山，新岁新地新天。强国宏图绘就，再书特色雄篇。

赵永生（北京）

特色凝香春焕彩；

初心织梦锦添花。

刘能英（北京）

花簇乡村融合路，

春描区域协调图。

韦树定（北京）

一路春风，万里程如虎添翼；

百年使命，千秋业见凤呈祥。

高寒（武汉）

嘉政答升平，喜福满河山，虎尾肃清三载疫；

丰年腾气象，看花喧街陌，兔毫描绿一枝春。

张连玉(湖北)

描绘蓝图，凝心聚德，共圆中国梦；

催征金号，立志攻坚，际会大康庄。

魏春彩(湖北)

众志成城，经雨御风，人类愿新冠远去；

励精图治，翻天覆地，神州迎玉兔归来。

黄汉民(湖北)

红旗高举，祖国雄威好景。

青龙独尊，航天俊杰欢欣。

李玲(湖北)

梅开岁尽，恭迎兔至虎归顺；

雪舞新年，福启春来疫疾消。

张凤先（四川）

沐雨经风斐然伟业铭华夏，

雄关漫道踔厉前行上玉阶。

谢光华(湖北)

高擎二十大旌旗，不负初心，开创未来圆国梦；

竞发万千帆沧海，犹怀壮志，迎新除旧喜春风。

李荆江(湖北)

天问星繁，轮回四季更新拓；

地求疫绝，转换三观做大攀。

海平君（山西）

十里春风萦好梦

一枝兔管写新诗

常丽红（山西）

红日大光，绘就蓝图凭圣手，

黎元伟业，筑成好梦待春风。

常旖格（山西）

奔月神舟邀玉兔，

撒花丝路舞金龙。

马煦乔（山西）

山川瑞气盈万户，

日月祥光照九州。

孙渝泽（山西）

金杯祝岁乾坤大，

玉兔迎春日月新。

李雨乐（山西）

红梅傲雪扬佳气，

玉兔迎春布紫云。

宋佳月（山西）

梅向金光勤报喜，

燕寻翠柳乐开颜。

韩存轩（山西）

玉兔豪光生紫气，

金龙捷足入青云。

姚宣羽（山西）

瑞雪飘飘含韵到，

红梅点点咏春来。

李沐阳（山西）

红梅贺岁满堂彩，

白雪迎春万事兴。

杨凯焱（山西）

喜居宝地千年旺，

福照吉门万事兴。

杨子煜（山西）

雪花滋润红梅艳，

紫气升腾绣户祥。

　　组稿：何云春 李方舟

　　审稿：王改正 张 宁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）