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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。
乘警师徒的“第一个春运”和“最后一个春运”******
(新春走基层)乘警师徒的“第一个春运”和“最后一个春运”
中新网福州1月19日电 (吴晟炜 刘晓彬 戴俊淇)春节临近，福州的大街小巷张灯结彩，格外喜庆。福州火车站内，拎着大包小包的旅客比肩接踵，满怀期待地踏上了回家团圆的列车。
张邵军是福州铁路公安处乘警支队的“60后”老乘警。在他的回忆里，有十几个春节都是在列车上度过的，平均一年有200多天在列车上。今年也是他值守的最后一个春运。
福州开往重庆北站的K1268列车，单程超过1971公里，途经四省一市，中途停靠南昌、武昌、宜昌东等大大小小15个车站。张邵军带着徒弟刘子璞登上了这趟列车。
“今年2月我就要退休了，这是我在岗位上的最后一个春运，一定要站好最后一班岗。”张邵军语气平静，低头整理着身上的藏蓝色警服。
早上8时30分，距离K1268次列车发车还有两个多小时，张邵军和刘子璞来到单位签到，仔细做好列车值勤前的准备工作。
图为乘警出乘前整理警容。 福州铁路公安处供图张邵军和刘子璞是福州铁路公安处乘警支队执勤警务队的一对铁路警察师徒，虽然刚搭档不久，但是默契感十足。
自1980年从警开始，张邵军先后在福州铁路公安处押运队、巡警队、车站派出所、乘警支队工作过，获得过先进工作者、优秀党员、个人嘉奖等诸多荣誉，是警队里的好榜样，更是年轻民警的“好导师”。刘子璞则是2022年新入警的“00后”。在张邵军的带领下，他认真学习列车值乘经验、列车规范执法等各种警务技能。面对从警生涯的第一个春运，他充满着好奇与期待。
领取完出乘装备，做完岗前体检和酒精测试，这对师徒便动身前往福州火车站。
作为福州火车站返乡客流最大的农民工专列，春运期间，K1268列车基本都是满负荷运转。检票口一开放，乘客们就鱼贯而入。为了确保列车安全，在车站检票旅客进站上车前，张邵军就带着刘子璞对列车进行了一遍全方位的检查，确保列车在运行途中的安全。
10时45分，列车缓缓驶离福州站，张邵军招呼着列车长和检车长碰头后，师徒俩开始去巡视车厢。当两人巡逻到16号车厢时，一位老年旅客拉住张邵军，向他们求助。
图为乘警在达州站维护旅客上下车秩序。 福州铁路公安处供图“老人家，你有什么事需要解决的？”张邵军停下脚步，仔细询问缘由。原来老人姓徐，今年已经75岁了，前阵子刚因病动了手术，因四川老家亲人出了事故，他便急着从福州赶回去照顾。匆忙之下，他没有买到卧铺票，只能坐硬座车厢。时间一长，身子就开始吃不消了，希望能补一张卧铺票。面对老人的需求，张邵军立即找到了列车长，帮助老人补好了卧铺票，又帮助他在新车厢安顿好。
春运旅客增多，列车停站也比较多，旅客上下频繁，极易造成旅客丢失贵重物品事件，需要不停巡视。每到一站，师徒俩都会奔波在车门口，不停地去提示疏导拥挤的旅客。
列车途中临时停靠时，旅客陆某和何某因摆放行李发生了争吵，还相互推搡，引起了同车厢周边旅客的围观。张邵军接到车上工作人员报警后，立即带着徒弟前往处置。经过张邵军耐心调解，讲事实摆道理，最终矛盾平息，车厢秩序恢复正常。张邵军借此向徒弟传授了不少调解“真经”。
凌晨0时47分，列车驶离宜昌东站。“夜间是旅客最容易犯困的时候，也是贵重物品最容易丢失的时候。我们要在重点时段和区段加大对车厢的巡视力度和频率，提醒旅客看护好随身携带的贵重物品，看管好自己的小孩。”张邵军一边巡视着车厢，一边小心叮嘱着徒弟。
凌晨1时30分，忙了一整天的师徒二人终于好好坐下来，交流总结发车以来的工作情况。新老乘警的“接力棒”完成了交接。
经过26个小时的长途旅行，列车终到重庆北火车站，师徒俩对车厢进行安全检查完毕后，又马上准备做好重庆北返回福州的K1270次列车值乘工作。
刘子璞告诉记者，第一个春运意义非凡，让他终生难忘。“师父虽然要退休了，但他把从警40多年的经验都传授给了我，未来我也会踏踏实实站好每一班岗。”刘子璞如是说。(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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