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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。
泰安非遗“花边伞”春节走俏海内外市场******
(新春走基层)泰安非遗“花边伞”春节走俏海内外市场
中新网泰安1月31日电 (梁犇 徐峰)1月31日，春节假期刚过，山东省泰安市岱岳区大汶口镇的一家工艺伞厂一片繁忙，宽敞明亮的厂房内，一把把大小不一、花样繁多的伞十分精美。“这是花边伞，这批货是海外客户年前预定的，近期就要发货了。”该厂负责人唐斌杰对记者说。
秀工们在制作大汶口花边伞。 陈阳 摄从春节前的2个月开始，唐斌杰的花边伞厂就开始忙了起来。
今年45岁的唐斌杰是大汶口镇前东庄村人，自幼跟着父亲学习花边技艺，是大汶口花边技艺的第四代传承人，熟悉20余种花边技艺针法，是远近闻名的花边伞制作艺人。
消费者正在挑选大汶口花边伞。 陈阳 摄大汶口花边技艺距今已有两千多年的历史，是中国传统织绣工艺的典型代表，素有“抽纱瑰宝”的称号。大汶口花边技艺是在图纸上编织成各种主花图案，以棉线、麻线、丝线等各种织物为原料，经过绣制和编织而成的装饰性镂空伞制品。“在编织过程中，每道工序都要十分严谨。”唐斌杰说。
秀工在图样上进行手工刺绣。 陈阳 摄千百年来，随着花边技艺传承发展，会花边伞制作的艺人越来越多，规模越来越大，形成了以大汶口镇为中心，辐射周边乡镇的花边伞制作与销售区域。
几年前，在外打工的唐斌杰返乡创业发展花边技艺特色文化产业。创业之初，为了招到会花边技艺的绣工，唐斌杰到处奔走联系农户，采取“先给钱后加工”的方式，探索乡镇加工点的合作生产模式。
工人正在固定伞架。 陈阳 摄由于花边技艺生产的产品多种多样，技艺复杂，需要人手多，唐斌杰就以农户为单位，将原材料送到绣工家里，然后统一回收销售。
“俺在家里就能干，不用出门就挣钱了。”大汶口镇申东村57岁的村民候春玲是一名绣工，这几年，她通过做绣工，每年可增收15000余元。如今，像胡春玲一样，与唐斌杰合作的绣工已有300余人。
制作好的大汶口花边伞。 陈阳 摄近年来，随着科技发展，万能绣花机和电脑绣花机普及，传统的花边手工技艺受到了影响。作为花边技艺传承人，出于对花边技艺的热爱，唐斌杰仍坚持传统手工制作，坚持守正创新，把新学的设计理念创新运用到刺绣工艺伞上。
为更好地开拓市场，唐斌杰一方面将现代设计融入传统工艺，创新设计出花边伞和花边扇；另一方面利用亚马逊、阿里巴巴等电商平台，迅速在国内国际市场打开销路，与10余个国家和地区建立了稳定的供销关系，年订单量超50万件。“我们的产品供不应求，订单已排到了今年6月份。”
秀工在手工印刷花边伞图样。 陈阳 摄在当地政府支持下，唐斌杰在新时代文明实践中心设立工作室，为当地无法外出工作或者暂时失业的妇女培训花边技艺100余人次，帮助300多名农村富余劳动力实现就业。
“春节过后，我们计划加强对绣工花边技艺培训，持续创新产品设计，为传统花边艺持续注入新活力，做大做强花边技艺产业，带领村民们持续增收致富。”唐斌杰说。(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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