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：梧林密码******

　　【诗意中国】 

　　作者：许谋清

　　到五店市，让人想起故乡。

　　到梧林，想到的却是他乡。

　　五店市——出砖入石的红砖厝。

　　梧林——罗马式哥特式的小洋楼。

　　到五店市想起过去。我们祖辈从哪里来？

　　到梧林想起南洋。我们的亲人又到哪里去？

　　这也许就是为什么晋江有了一个五店市传统街区，还要有一个梧林古村落。

　　一样的是，它们都坐落在故乡的土地上，红土地。这土地，没盖房时寸草不长，叫赤土埔。房子盖起来了，便留下了红色的村道，赤土路。

　　梧林社区现在也只有1800多人，在晋江，不算大。一百年前，应该更小。梧林人早年就下南洋，19世纪末起，海外游子纷纷回乡盖房，新盖的传统红砖厝和村子里原来的房子汇合在一起，新盖的小楼则改变了村子的面貌，让外村人侧目。

　　小楼第一批建于19世纪末到抗日战争前夕，第二批建于20世纪五六十年代，成为沿海侨乡的一道亮丽风景。他们用这样的方式把外边世界的讯息带给故乡。这些洋楼，有的外墙斑驳，那是因为他们把准备装修的资金捐助给祖国的抗日战争，那是他们的拳拳之心。

　　这些楼房又分成两种，用本地红砖建的，女墙上常有民间工艺装饰，有双凤比翼、孔雀双飞及各种花鸟，这种中西合璧的称为番仔楼。还有一种楼，材料是水泥钢筋——当时水泥叫红毛灰，都得从海外运回来。楼房的样式也不一样，比如哥特式罗马式，这一类称洋楼。

　　番仔楼大部分用主人的名字命名。还有“容膝居”，“容膝”取自陶渊明的《归去来兮辞》。有“梦菜家声楼”，取自传说。上世纪五六十年代建的则用了当时的新名词，也留下那个时代的印记，如“胸怀祖国楼”“放眼世界楼”“东风万里楼”。番仔楼12栋，洋楼11栋，合23栋。在这片古老的土地上，若再加点霞光云气，你不觉得它是一片海市蜃楼？

　　梧林古村落不同于五店市，它没有围墙，仍然和原来的梧林村贴在一起。当年，23栋番仔楼、洋楼，打开了23扇窗户，让人脚踏故土，望向世界。

　　遥想一百多年前，当几栋小洋楼出现在原来只有平层的红砖厝的村子里时，村民只当它们是西洋景吗？不，它们实实在在地从他们脚下的赤土埔上拔地而起，就立在他们面前。它们是真实的，看得见，摸得着，生根钉地，搬不走。从那个时候开始，梧林人有了诗和远方。

　　德鑨老先生1924年回乡建了一栋红砖厝，1936年又回乡建了一栋洋楼，现称“五层厝”。不可思议的是，百年古大厝墙砖上的花纹和“福”字依然清晰、红艳、有棱有角。这片宅地里，有两棵引人注目的老榕树。其中一棵乍一看，树头在楼上，紧紧地拥抱着，也可以说是包住梁柱，根须下垂，扎入地里，上边枝干张扬，撑起庞大的墨绿色树冠。另一棵空间受限，四面是墙壁，满地树根，这是令人过目难忘的梧林一景。我注目那些交错虬曲的树根，它们仿佛编织成一个迷宫，能感觉到它们的努力和挣扎。它们是故乡的老榕树，生长在最贫瘠的赤土埔上。它们的枝干上还飘着一束束柔软的根须，那些根须一旦到达地面，就会紧紧抓住，让自己变成新的树干，但依然和老树连接在一起。世界上，只有这种树可以独木成林。这也是梧林人的性格。

　　我们的土地不是故步自封而是兼收并蓄，这些西式小洋楼已经在这片土地上转化成故乡的一种元素，给古老的乡村抹上一笔海洋文化色彩。这是一种开放的色彩、生命的色彩，更是一种先行者的姿态。

　　余光中写李白：“凡你醉处，你说过，皆非他乡。”

　　不管到哪里，都能落地生根，成就事业。不管到哪里，都惦念家乡。

　　远行博大了胸怀，用他乡丰富了故乡。

　　梧林的23栋番仔楼、洋楼是一组密码。我们走进梧林，用这些密码，探寻那一部部仍然保持温度、蕴藏着海上丝路文化的创业史。

　　《光明日报》（ 2023年01月06日 15版）