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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。
1.3亿次点击阅读 “双奥之城·看典”展示最美北京******
中新网北京2月21日电 (徐婧 杜燕)2月1日至20日，2022北京新闻中心“双奥之城·看典”展示活动以“一天一主题、一图一故事”的访谈形式，从百姓视角讲述人文北京、科技北京、绿色北京的生动故事。截至2月20日，“看典”活动累计直播点击和阅读量达到1.3亿次。
2022北京新闻中心举办的展示活动——“双奥之城·看典”访谈，策划了20场以北京历史文化名城保护、城市建设和社会发展、生态环境保护、社会保障和民生事业发展、冬奥情缘与冰雪运动等为主题的直播活动。
名城建设，共同守护
拥有3000余年建城史和800多年建都史的北京，是一座享誉世界的历史文化名城。这座城市不仅拥有七大世界文化遗产，还拥有伟大而壮美的城市中轴线，更有数不清的文物古迹和历史遗存，历史底蕴十分深厚。
北京独有的壮美秩序，由全长7.8公里的中轴线建立而产生。中轴线将北京城清晰地“规制”起来，前朝后市、左祖右社、坛台四环，承载的文化生生不息。在“行走在中轴线上”专场，中国文物学会会长、故宫博物院学术委员会主任单霁翔从个人的角度为观众讲解了中轴线的文化内涵，并借由中轴线向南北延伸、引领北京城市走向未来而引出“活态遗产”的概念；清华大学国家遗产中心主任吕舟为观众介绍了北京中轴线申遗的相关工作和中轴线符合哪些世界遗产技术性标准，并呼吁大家一起关心、参与到北京中轴线的保护和讲述当中，爱遗产、爱城市。
图为2022北京新闻中心2月1日至20日举办的展示活动“双奥之城·看典”。 中新社记者 刘文曦 摄城市“进化”，创新蝶变
人民大会堂、国家大剧院、北京大兴国际机场、国家速滑馆……一个个地标建筑，见证了北京在发展中不断优化城市格局，完善城市服务，建设国际一流的和谐宜居之都的轨迹。“新地标——北京城市的‘进化史’”专场上，这些地标的建筑师们介绍了建筑的诞生故事，讲述了他们眼中的城市“进化史”。
不断“进化”着的还有北京的轨道交通。地铁是城市融入现代化交通的显著标志，同时也是城市发展和科技水平的重要体现。
从2008到2022，一座城市、两段奥运缘。14年来，从奥运支线到冬奥支线，从8条线、200公里到27条线、近800公里。飞速发展的北京轨道交通不仅承载着亿万人的“奥运情”“北京梦”，也见证了“双奥之城”的蝶变。在“从北京的地下路过”主题上，北京市轨道交通相关负责人带领观众“复盘”了北京地铁的发展史，也分享了他们在北京的地铁站设计、地铁驾驶等工作中发生的有趣故事。
绿色生态，全民共享
近年来，北京的生态建设取得了显著成果，越来越多的湿地公园、优美河湖出现在市民身边，成为备受市民喜爱的休闲观光区。
2月2日是“世界湿地日”，当天的活动以“乘风破浪的‘治水人’”主题，邀请了延庆区自然保护地管理处副主任刘雪梅，延庆区自然保护地管理处科普宣教科科长李昀倩等嘉宾参与直播，与直播间的市民畅聊他们各自在保护湿地、评选优美河湖和担任“河长”的工作中发生的故事。
北京日报报业集团记者叶晓彦介绍，随着优美河湖评定工作的开展，这一评定正在从专业化向大众化过渡，也正有越来越多的市民群众能够参与河湖治理和保护的工作中来。共治、共管、共享，北京美好的生态环境是大家共同参与维护的结果。
冰雪之上，圣火“飞扬”
在“双奥之城·看典”的直播间里，有冬奥会和冬残奥会的火炬火种灯的设计者，也有服务冬奥保障的工作者，还有努力推动冰雪进校园、推进实现“三亿人上冰雪”目标的民间奥运文化的推动者。他们在“双奥之城·看典”中讲述了自己与冬奥、与冰雪的缘分，与观众分享了奥运精神与冰雪运动赋予自己的激情与快乐。
2月4日是2022北京冬奥会的开幕日，奥运圣火在鸟巢点燃。当天的直播以“圣火飞扬”为主题，邀请了冬奥会和冬残奥会的火炬火种灯的设计者李剑叶，奥运特许商品销售相关负责人饶杰以及奥运藏品收藏者张文全等嘉宾参与活动，分享他们各自与奥运的缘分。
冬奥会火炬“飞扬”的设计者李剑叶讲述了在从设计到成品中自己团队经历的众多幕后故事，象征着生命力的火炬外形、体现传统文化的榫卯结构、凸显绿色理念的环保氢燃料等，回顾先进科技与中华文化在火炬上完美融合的历程。
“最密”站网，精准监测
天气是冬奥会成功举办的重要因素之一。2月9日，以“太阳照常升起”为主题的直播活动，邀请延庆区气象服务组副组长张曼，北京市气象台首席预报员、冬奥开闭幕式预报服务保障团队队长翟亮等嘉宾参与，为观众介绍了2022北京冬奥精准气象服务使用的创新科技，以及冬奥气象保障里有关监测、科研和预报的“奥秘”。
据介绍，北京在“十里不同天”的海陀山建设了17套自动气象站、4套便携自动气象站的地面监测系统，还在赛区建设了S波段天气雷达、激光测风雷达的垂直监测系统，完成了延庆赛区周边38套自动气象站的升级改造工作，组建的“三维、秒级、多要素”的气象综合监测系统，是目前冬奥会历届赛事中最为稠密的监测站网。
截至2月20日，“双奥之城·看典”活动累计直播访问量达8105.7万次，累计网络点击率达突破5000万次，直播点击和阅读量达到1.3亿次。未来，北京将用更具时代气息和人文关怀的美好与繁荣，向世界展示“双奥之城”的独特风采。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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