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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。
这群从大凉山走出的女孩儿，希望用棒球改变命运******
四川省凉山彝族自治州美姑县千哈村，距离首都北京1755公里。在地图上，搜索不到前往千哈村的公共交通路线。村子周边，围绕着一座座山，每一座都有着颇具神秘色彩的名字。
这里是阿余女子的老家，有着近乎原始的自然风貌，和大城市无法比拟的清新空气。但与此同时，险峻的环境，也给当地人的生活平添诸多烦恼。
阿余女子在老家。受访者供图过河
3月中旬的四川，春意渐浓。而阿余女子现在居住的北京，还是有些凉意。
2019年，孙岭峰带领着强棒天使爱心小分队来到大凉山挑选学员，女子是帮他们带路的人。村里有些家长不会说普通话，女子还做起了彝语翻译。这一切，孙岭峰都看在眼里。
孙岭峰曾是棒球国手，参加过北京奥运会。2015年，他创建了强棒天使棒球基地，基地坐落在北京，目前共有68个孩子。基地的许多孩子们，原生家庭多少都有些问题。
女子在老家。受访者供图。即使已经去过许多偏远地区接孩子，但那次的大凉山之行还是格外艰难。一路上，山路曲折蜿蜒，多亏女子帮忙，小分队才能安全到达目的地。
走山路，是女子日常生活的一部分。她说每天上学的路都好像在探险，全程都是盘山路，还要经过一条河。如果遇到了雨天，上学的路会变得愈发惊险。
女子家里有个妹妹，还有两个哥哥、两个姐姐。两个姐姐都没上过学，现在在外地打工。女子身材瘦瘦高高的，说话声音不大，看起来很安静。
她说：“我也想上大学，我也想走出大凉山。”
女子在老家。受访者供图。2020年第二次走进大凉山，孙岭峰再次见到女子。那时的女子已经14岁了，一般来说，基地不会接收年龄这么大的孩子。但孙岭峰还是决定把她带回北京，因为他怕这么好的孩子，过几年就要告别校园嫁为人妇，“那样就毁了，一下就完了。”
阿余女子再不用担心上学的路上要过的那条河，或许这一次，她迈过的是人生中最重要的那条河。
朗诵
孙岭峰的棒球基地位于北京通州区，距离市区40公里。此前，因为拆迁等原因，基地已经搬了三次家。基地里男生宿舍和女生宿舍在不同区域，中间隔着个图书馆。宿舍里是统一的上下铺，衣柜和桌子也都是一样的。
不同的是男生是铁架床，女生是实木床，男生的被褥是简单的灰色条纹，女生的却有漂亮的小碎花。女生宿舍的储物柜里有毛绒玩具，墙上还贴了卡通墙贴。孩子们每天上午补习文化课，下午练棒球。
棒球基地的女生宿舍。李霈韵 摄离开家乡之后，阿余女子看到了一个更大的世界。
3月12日，女子和其他9个小伙伴一起，登上了2022年杭州亚运会首批优秀音乐作品发布的舞台。她们略显紧张地高声朗诵，和她们一起表演的，是国际知名钢琴演奏家郎朗。
这次孩子们是乘飞机去的杭州，在机场，她们穿着统一的队服，排队前进，边走边忍不住好奇地东张西望。女子牵着年龄更小的女队员，现在的她，是女队的领队。
基地的25个女孩全部来自大凉山，孙岭峰给这支女子棒球队取名叫做索玛花队。索玛花，就是彝语的杜鹃花，很多人也称之为映山红。映山红是一种喜阳的植物，在充足的阳光下，会越长越好。
棒球基地的女孩。李霈韵 摄按照孙岭峰的计算，从把孩子接到基地，一直到她们进入社会，每个孩子平均要花费几十万。“有男孩队伍了，如果再加个女孩队伍，成本绝对不是1+1，而是1乘以N”。
最开始，孙岭峰只是有组建女队的想法，但没有落实。直到他走进大凉山。“到了那个地方，我真的觉得，不能不做这事。”孙岭峰说。
击球
到基地训练过一段时间后，阿余女子晒黑了些，相比于刚来的时候，脸颊上也多了点肉。
女子在训练中。受访者供图而她在家乡的朋友们，有些同龄的女孩还在学习，但有些也已经走上了不同的人生轨迹。
近些年来，在国家扶贫工程的帮助下，大凉山在快速发展当中。但过往教育的缺失，使得一些人在与外界交流时要困难许多，女子的家人就是这样。
她的爸爸今年51岁，妈妈今年52岁。“我家里人没学上，就没有文化，啥都不懂，连个名字都不会写，出去跟有文化的人谈不上来。有文化了，才能有更好的未来。”女子如是说。
现在，她有希望成为家里最有文化的人。由于比其他孩子年龄大，女子学的东西比别人要难。教练特意给她买了学习机，有时她会一个人在宿舍学习。
阿余女子。受访者供图而身为棒球女队的领队，女子说，自己想带着那帮“小的”一起拿世界冠军。
“我每天算着，我读大学的时候爸爸妈妈可能几岁啦。晚上睡不着的时候，就会算这些。”
基地的25个女孩，有些家境贫困，有些甚至家庭残缺。她们走出大凉山，希望通过学习知识、练习棒球改变命运。
当然，也有想家的时候。住在一个宿舍的女孩们，如果有一个说想家了，可能也会勾起其他人的乡愁。她们会搂在一起，度过这样有些难过的时光。而更多的时候，她们笑在一起、闹在一起。
棒球基地的女孩们。李霈韵 摄女子来到北京之后，姐姐曾给她写信，里面说：你学到知识一定要传到农村里来，祝你成为世界冠军。
她告诉记者，姐姐的话，会一直印在她心里。(作者 王昊)
（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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