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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。

京京、四海在卡塔尔掀起“熊猫热”，你了解多少大熊猫的“小秘密”？******

10月19日

大熊猫“京京”和“四海”乘专机

从四川抵达卡塔尔首都多哈

“入住”豪尔熊猫馆

随后进行隔离

在当地时间11月17日

正式与公众见面

这两只大熊猫将在接下来的15年旅居卡塔尔

这是中东地区迎来的首对大熊猫

卡塔尔将“京京”和“四海”

以阿拉伯文分别命名为

“苏海尔”和“索拉雅”

在阿拉伯传统文化中

“苏海尔”和“索拉雅”是天空中的两颗星

代表着吉祥、崇高和价值无限

　　关于大熊猫的小秘密

　　大熊猫是个“近视眼”。大熊猫长期生活于密密的竹林里，光线很暗，障碍物又多，致使其目光变得十分“短浅”，视觉极不发达。5米外雌雄难辨、10米外六亲不认、15米外人畜不分，近视眼的痛，大熊猫也能懂！

　　在你眼里，它是可爱的大熊猫。而对于大熊猫来说，你可能只是一个模糊的可移动人影。这个世界在它们的眼中永远是朦胧、神秘的。

　　大熊猫吃得多消化快。一只体重100公斤的成年大熊猫，在春天每天要花12-16小时，吃掉10-18千克的竹叶和竹秆，或者30-38千克的新鲜竹笋，同时排出10 多千克粪便，才能维持新陈代谢的平衡。

　　大熊猫的消化道保留了祖先的特性，与肉食类动物相似，如相对较短的消化道、锋利的犬齿，单室胃，没有盲肠。虽然吃着竹子，却不能充分吸收竹子的营养。为了保证每天都有充足的能量，唯一的办法就是，快吃快拉、随吃随拉。

图源：iPanda熊猫频道

　　大熊猫通常通过气味进行“交流”。当它们在玩耍或是简单地表示友好，没有交配或好斗的想法的时候，便不会发出任何声音。如果当下的它们看上去十分安静，这说明它现在心情还不错，并且对其他物种也很友好。这种声音规则可以帮助人们判断，在各大园区里看到的大多数熊猫的行为。

　　“降级”后的大熊猫，还需要再保护吗？

　　2021年7月，生态环境部对外宣布，据四次全国大熊猫调查数据显示，大熊猫野外种群数量达到了1864只，受威胁程度等级从“濒危”降为“易危”。这是多年来生态保护加强，和生态环境改善的成果，也是人与自然和谐共生的体现。

　　那么，“降级”后的大熊猫还是国宝吗？还需要继续保护吗？

　　大熊猫依然是国宝。此次降级，降的是人们对大熊猫濒危程度的评估，但作为国家一级重点保护野生动物，大熊猫的保护级别并没有降。中国科学院动物研究所研究员、中国科学院院士魏辅文在接受《知识分子》采访时说，“降级并不代表大熊猫不重要，而是对大熊猫保护工作的充分肯定。大熊猫保护工作为世界的野生动物保护提供了一个成功的案例。”

　　大熊猫仍然需要继续保护。个体数增长的背后并不意味着它们就安全了，大熊猫主要分布在四川、陕西、甘肃西部地区，明面上栖息地的面积能达3万多平方公里。但大熊猫是属于低海拔的陆生物种，如果除开高山、河流、公路等它们无法栖身的面积，实际上大熊猫的主要生活面积，仅占20%左右。从栖息地的分布状态来看，分散化严重，大熊猫的种群也被分割成20多个，由此可见，野生大熊猫依旧有生存危机。

　　作为唯一一个有野生大熊猫的国家，我们的保护远远不应该止步于扩大圈养种群，更合理的做法，是把资源投放在野外栖息地的保护上。而这种保护不仅仅庇佑熊猫，也庇佑着维系其他生物生存的命脉。“保护大熊猫，不仅仅是保护大熊猫本身，而是保护大熊猫赖以生存的生态系统。”

　　来源：央视财经、中国新闻社、中新图片、中国野生动物保护协会、中国大熊猫研究保护中心、iPanda熊猫频道

　　整理：刘雪洁

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）