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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。

从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记******

　　(近观中国·冬奥)从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　中新社北京1月31日电 题：从北京到北京，习近平带给“奥运中国”的三色印记

　　作者 钟三屏

　　“我真希望给习主席颁发一枚金牌！”国际奥委会主席巴赫曾说，就推动奥林匹克运动而言，习近平是当之无愧的冠军。

　　担任2008年北京奥运会、残奥会筹备工作领导小组组长，助力中国百年奥运梦圆；2015年为北京携手张家口申办冬奥代言，打动世界；挂念冬奥筹办进度，五度实地考察……中国最高领导人习近平与“奥运中国”的交集多且深。

　　从北京到北京，象征人类文明的奥林匹克与中国两次相遇、彼此成就。奥运与中国大地的“化学反应”已经发生，并仍在继续。

　　观察家指出，习近平站在“国与民”的高度运筹奥运这件大事，为中国增添了多彩的“奥运印记”。

　　从城市肌理的维度看，习近平给“奥运中国”带来绿色印记。

　　2008年北京奥运会，“绿色承诺”超额兑现；2022年北京冬奥会，“绿色办奥”位列四大理念之首，也是习近平在多个场合讲话的高频词，辐射办奥实践各个环节。

　　在2022年1月初的考察中，习近平了解了低碳化零排放的制冰技术，细数“水立方”变身“冰立方”等妙法，为冬奥村赛后转换为人才公寓的做法点赞。

　　“绿色场馆”之外，京张高铁、新能源公交车所代表的绿色交通，“张北的风点亮北京的灯”所指向的绿色能源，通过生态涵养和节水技术解决“雪从哪里来”的难题……绿色融于城市肌理变迁的一个个细节里。

　　有外媒认为，北京冬奥会“将是一项碳中和赛事”。

　　“把发展体育事业同促进生态文明建设结合起来”“为冬奥会打下美丽中国底色”“为推动经济社会发展全面绿色转型、实现碳达峰碳中和作出贡献”——在习近平的设计图上，冬奥会是中国绿色发展的承载，更是新起点。

　　从经济联结的维度看，习近平给“奥运中国”带来金色印记。

　　张家口的蜕变，以申办冬奥成功为界，由塞外山城变身聚宝盆，“冬季到张家口来滑雪”成为时尚，运动休闲产业兴起，冰雪装备制造业发展壮大。

　　在“冬奥小城”崇礼，每五个人之中就有一个人从事和冰雪相关的工作，超过3万人端上“雪饭碗”。

　　“冰天雪地也是金山银山”，习近平当年送给东北的话，如今也已成为张家口的写照。

　　金色印记来自于运筹。习近平强调，“要把筹办冬奥会、冬残奥会作为推动京津冀协同发展的重要抓手”“进一步发挥北京对京津冀区域发展的辐射带动作用”“加快建设京张体育文化旅游带”。随着路网升级、冬奥一小时生活圈形成，京张联系更为紧密，体育文化旅游带逐渐变得立体。

　　观察家认为，京张携手办冬奥的设计与实践，嵌套于区域经济协调发展的国家大目标下，是京津冀协同发展点睛的重要一笔，中外企业也从中国的冰雪经济中淘宝掘金。

　　从国家“精气神”的维度看，习近平给“奥运中国”带来红色印记。

　　一百多年前，中国教育家张伯苓预言，“奥运举办之日，就是我中华腾飞之时”。

　　在中国人的观念里，红色代表喜庆、圆满，2008年北京奥运会让“中国红”成为世界感知中国热情与自信的色彩。承袭北京奥运会的荣光，北京冬奥会更有底气，也有了更高远、更具文明内涵的追求，“中国红”愈加明艳。

　　观察家指出，在习近平的体育观里，国家的现代化和人的现代化是落点所在。他认为“全民健身运动的普及和参与国际体育合作的程度”关乎一个国家的现代化程度，坚信“没有全民健康，就没有全面小康”。

　　正因如此，借冬奥契机“带动三亿人参与冰雪运动”，让冰雪运动成为一种文化和生活方式，赋能体育强国和健康中国，夯实国家“精气神”的基础，成为应有之义。

　　置于大的时代背景下，习近平把北京冬奥会定位为“我国重要历史节点的重大标志性活动”，以及“展现国家形象、促进国家发展、振奋民族精神的重要契机”。

　　充满中国元素的场馆建筑、彰显中国科研实力的技术应用、热情的冬奥志愿者、为北京加油助阵的海外同胞……国家“精气神”处处皆可感知。

　　从“北京欢迎你”到“一起向未来”，“中国红”在延续中升华；当冬奥遇上红色中国年，碰撞出别样“中国之韵”。(完)(图片素材来源：新华社、中新社、北京2022年冬奥会和冬残奥会官网)

出品人：陈陆军

总策划：王晓晖

监制：张红、夏宇华

策划：郭金超

统筹：梁晓辉、王凯

主笔：聂芝芯

视觉|编辑：张舰元、李雪瑶、马学玲

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）