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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。

光明文化周末：母亲的厨房******

　　作者：李秀萍

　　冬日，乡下人家的厨房，烧火做饭的热气和寒气交融在一起，雾气缭绕。清晨，我在睡眼惺忪之时听到锅碗瓢盆相互触碰的声响，就知道母亲已经在厨房的一片雾气中准备早饭了。

　　我们家的厨房是母亲的厨房。母亲似乎永远都精力充沛地在厨房里忙碌着，为全家人准备一日三餐。她的厨艺谈不上精湛，但她总是力所能及地满足着全家人的口腹之欲。我品尝过天南海北的许多美食，但偏偏钟情于寻常食物——母亲蒸的馒头，烙的油饼。

　　母亲蒸的白面馒头特别好吃，尤其是刚出锅的。母亲迅捷地揭开锅盖，馒头便赫然呈现在眼前，白白胖胖，热气腾腾。她捡出热馒头，双手来回倒换着放在小篮筐里。我忍不住抓起一个放到嘴里，嚼起来面香浓郁。一些馒头下面没有屉布，面团膨胀时直接穿过蒸笼的小孔，出锅后馒头下面便有了很多小凸起。我就喜欢吃小凸起，挨个揪着吃。

　　母亲烙饼时我爱到厨房帮忙——帮着往灶膛里添柴。柴不能随便添，玉米秸秆或是稻草秸秆要轮换着添，还要控制好数量，以保证大铁锅温度适宜。母亲烙饼我添柴，我配合得恰到好处。新出锅的油饼让我垂涎，油汪汪，香喷喷，既酥脆又松软。母亲烙饼的手艺在亲戚中是出了名的，但她还是会问我好不好吃，我嘴巴忙着吞咽，顾不上说话，只能点头。

　　小时候最喜欢除夕那天厨房里煎炒烹炸、热气腾腾的景象。平时不下厨的父亲登台亮相，一展身手。香气透过门缝飘出来，我和弟弟悄悄溜进厨房，看见父亲手拿一把勺子，动作夸张地翻炒着，锅里腾起一股油烟。母亲在灶下添柴，不时地递酱油，递白糖，递醋，递盐……两人呼来唤去，又转来转去，厨房里仿佛有千军万马的喧嚣。弟弟馋得厉害，不时询问什么时候开饭。

　　雏鸟终会长大，在广阔的天地间独自飞翔。我和弟弟也有了自己的家，自己的生活。从此，母亲的厨房沉寂了许多。只有节假日时，全家齐聚一堂，厨房里才会重现昔日生机勃勃的景象：大铁锅里炖着肉，电磁炉上煨着汤，煤气灶上炒着菜。我们在厨房里各自施展厨艺，母亲在一旁看着，时不时地告诉我们各种调料的位置。她心里应该很快乐吧。我从年少到现在，母亲和我说的许多话——那些鼓励的话、劝慰的话，大多是在厨房里我们一起做饭时说的。

　　后来，母亲在我家帮我看护孩子多年，于是，我家的厨房也成了母亲的厨房。母亲识字不多，但并不缺少生活智慧，说话做事讲究分寸，她通常征求我们的意见为孩子准备食物，也为我们准备可口的饭菜。有时下班晚了，疲惫不堪，饥肠辘辘，在昏黄的暮色中，望见家里的厨房亮着灯，便不由得加快了脚步。待我推开家门，厨房里正飘出饭菜的香气，还未等我坐定，母亲已经把饭菜摆在了餐桌上。

　　母亲从一个厨房辗转到另一个厨房，交付了全身心的热忱，使得她常常忘记自己，也从不觉得单调乏味。她把厨房当作自己的道场，演绎着她的情感与责任，她只希望她的孩子们能够积蓄力量，如鸟儿般从地面一跃而起，翱翔在生活之上。母亲的生活是简单的，又是丰富的；是狭窄的，又是辽阔的。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 15版）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）