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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。

海拔2700米高山上的小学，有了“玫瑰梦想球场”******

　　山村学校，有了“玫瑰梦想球场”

　　四川省凉山州昭觉县的瓦吾小学，地处海拔2700米的高山上，因其常年云雾缭绕，当地人称呼它为“云端小学”。近日，一座标有玫瑰图案的崭新足球场，在这所群山环抱的小学里正式落成启用。

　　“这个球场是我们全校师生一直以来的梦想，我们会比之前努力百倍千倍。”瓦吾小学校长曲比史古说，“有了新的足球场，孩子们的童年在这里会非常开心。”

　　这个球场是由中国女足联合国内企业及球迷共同捐赠的全国第二座中国女足主题球场“玫瑰梦想球场”。从此，瓦吾小学这些大山里的孩子们可以告别泥地沙地，更加自由地在这里奔跑、踢球、追梦了。

　　“让山村学校成为一个有梦想的地方”始终是校长曲比史古的梦想。

　　他一直认为：“如果知识文化是孩子们走出大山最主要的路子，那么艺体就是孩子们走出大山的另一条路。”于是，很早以前他就决心带领孩子们练习踢足球。

　　然而，受地理条件以及经济实力所限，“云端小学”的孩子们的追梦之路要比别的孩子艰难许多。曲比史古带领老师、家长和孩子们，硬是一锄头一锄头挖出来两个足球场，开始了孩子们的追梦之路。

　　渴望了解山外世界并走出大山的孩子们很快就对足球有了强烈兴趣，两座简易球场成为全校超过一半孩子们的“梦想乐园”。不久，瓦吾小学男女足球队相继诞生。他们每天利用课间和课外活动时间训练，能入选校队成为孩子们最骄傲的一件事。

　　曲比史古每天在带领数十位女足队员训练的同时，也抓住一切机会，让孩子们走出山区看一看。他希望通过足球让这些大山里的女孩子收获快乐，也能获得更多可能。“女孩子踢球能够改变传统的观念，让女孩影响女孩，也想让她们享受到踢球的快乐，甚至通过足球让她们走得更远。”曲比史古说。

　　足球，让“云端小学”的孩子们开始真正有了“大山外的梦”，也成为孩子们走向山外世界的一座桥梁。球队组建后短短五年时间里，他们曾获得县级联赛第二名。踢球踢得好的孩子，进了县城中学，成了校队主力，还有7名队员入选皇家马德里凉山足球项目。他们还和县里的另一所小学组成县队，在四川省“匠心杯”夺冠。

　　阿作伍勒是一名孤儿，刚入学时，他瘦弱、内向，不爱说话。后来，曲比史古经常带着他踢球，足球让这个男孩慢慢变得开朗起来，他的眼里有了光，脸上也有了笑容。2020年，爱踢球，学习成绩也不错的阿作伍勒，被昭觉县万达爱心学校录取。

　　即便如此，地处山区、财政条件艰难的瓦吾小学队员们却一直只能在自制泥土球场上训练和比赛，受伤更是经常的事。用曲比史古校长的话说，足球场一直以来都是瓦吾小学最迫切的一个需求，对整个学校的足球氛围有着积极的作用：“对于这些大山里喜欢足球的孩子来说，能够拥有一块足球场，真的算是一件‘奢侈品’了。在一块好的球场训练、比赛，这是大家最大的心愿和梦想。”

　　2022年，在瓦吾小学坚持执教19年的曲比史古上榜当年第三季度的“中国好人榜”，他和孩子们热爱足球的故事也传遍全国，中国足协以及女足国脚们决定一起为这个校园女足队捐赠一座“玫瑰梦想球场”。

　　2022年7月，当中国女足在东亚杯赛场奋战之时，中国足协联合一家企业发起“送女足一朵玫瑰花”线上助威互动活动，号召大家通过点亮数字玫瑰的特别方式为女足加油。而除了为女足姑娘们加油助威，这个活动还肩负着为另一群大山里的女孩送去一座球场的使命。

　　这样双向互动的方式，极大激发了网友们的热情，让网友们从单纯的看比赛、分享比赛，变成真正参与到比赛当中，用自己的力量，为中国女足的未来发力。

　　最终有超过60万网友为女足打call，共筑一座“玫瑰梦想球场”。东亚杯后，中国足协随即宣布，第二座中国女足主题球场—玫瑰梦想球场，将建在四川省凉山彝族自治州昭觉县瓦吾小学，为这支在土地上训练的校园女足送去一片真正的绿茵场。

　　经历了疫情、天气等诸多不利因素后，“玫瑰梦想球场”终于在“云端小学”建成。

　　“以前我们可能是山里训练条件最差的，现在我们有了‘玫瑰梦想球场’，训练条件好太多了！”瓦吾小学女足球员吉牛伍作表示，“这个球场特别软，下雨下雪也能踢。刚刚修好的时候我们都想不睡觉，一直踢到天亮。”

　　“已经有4所重点中学校长和我联系，让我们提供有足球特长的孩子。这些山里的娃娃有更多机会通过足球走出大山了！”曲比史古说。

　　中国足协负责人告诉记者，如今借助玫瑰梦想球场带来的关注度，这个项目在关注支持中国女足的同时，也开始为这些散落在山区、乡村当中的足球女孩，带去更多的机会和选择。汇聚了社会各方力量的“玫瑰梦想球场”，在播撒女足精神的同时，也在尽力帮助孩子们实现梦想。

　　(本报记者 王东)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）