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。

“全国最美志愿者”韦腾境：让爱在志愿服务路上延续******

　　这些天，贵州省独山县益加社会工作服务中心理事长韦腾境正在筹备一场义诊活动。策划、筹备、执行公益活动是韦腾境再熟悉不过的工作日常。今年是35岁的他从事公益服务的第10个年头。“做公益最大的收获，是给受助人带去温暖和希望的同时，自己也获得了很多的感动与启示。”韦腾境说。

　　2012年的一次意外，让韦腾境永远失去了自己年仅2岁的儿子。为了缓解心中巨大的伤痛，他开始把目光投向公益活动。“想把对孩子的爱以这样的方式延续下去，去帮助更多需要帮助的人。”2013年，他正式加入江苏常州一家爱心公益服务中心，成为一名志愿者。除了工作外，他把所有空闲时间都放到了公益活动中。

　　“前面几年，一直在长期照顾两位残疾人大哥，只要他们有事，就过去帮忙。到了周末，会带他们到附近去转转。”3年的时间，韦腾境和两位受助人成了无话不谈的朋友，“在帮助他们的过程中，自己也获得了很多心灵的慰藉。”

　　2015年，韦腾境的第2个孩子出生了，为了照顾孩子及远在家乡的父母，他回到独山县，继续奔走在公益路上。这时，一个想法在他心底萌生：成立一支属于自己的公益队伍。

　　说做就做，办公室在家乡很快设立了起来。“开始就我们夫妻两个人，办公室里只有两套旧桌椅。”韦腾境说，尽管如此，他依然对未来充满希望。此后，他开始骑着摩托车走村串户，了解当地困境儿童情况，同时招募志愿者，号召更多爱心人士一起关爱困境儿童的成长。

　　通过2年多的努力，韦腾境动员爱心人士持续参与资助了30余名困境家庭的中小学生，为他们筹集学习用品等，让这些孩子们能够安心学习，在社会关爱中健康成长。

　　随后，韦腾境又把目光投向了留守儿童。“孩子们长期不在父母身边，太需要倾诉和关爱了。”2018年，韦腾境了解到深圳壹基金公益基金会正在建设“壹乐园”儿童服务站项目，主要开展乡村留守儿童的持续关怀及陪伴。韦腾境立即与基金会联系对接，递交材料等待审核的日子对他而言格外漫长。不久后，好消息传来，他为黔南州平塘县大塘镇云上社区的儿童争取到了第一个儿童服务站。

　　初建站时，由于站点地处偏远山区，一时招募不到合适的志愿者，韦腾境就动员妻子、女儿一起住进了服务站。从此，他们成了30多个留守儿童的“父母”，辅导孩子们做作业、一起做游戏、一起做饭……夫妻俩像陪伴自己女儿一样陪伴和关心着这些孩子，“甚至比陪我们女儿的时间更长。孩子们都很乖，和他们在一起很快乐。”韦腾境说。

　　夫妻俩的尽心尽力，孩子们看在眼里，对他们也愈发依赖。有时，孩子不经意间叫错的一句“爸爸妈妈”，总是让夫妻俩热泪盈眶，“这是孩子对我们的肯定。”

　　这些年，韦腾境先后荣获“全国最美志愿者”“中国好人”等荣誉称号，“很感恩这些肯定，让我更坚定了前行的路。”他说，10年公益路最大的收获不止于此，而是越来越多身边人更加理解和支持自己做公益，同时收获了越来越多同行的志愿者伙伴。

　　2019年，韦腾境又在独山县周边的易地扶贫搬迁安置点争取建设了两个“益童乐园”儿童服务站，从此，夫妻俩多了更多的孩子，他们也更加忙碌起来。

　　对于家人，韦腾境的内心一直充满愧疚，“同学们早就买了房和车，自己还带着家里人租房住，陪伴他们的时间也很少，挺亏欠他们的。”但妻子和女儿却一直用自己的行动默默支持着韦腾境，只要有时间，她们总会陪伴韦腾境一起从事志愿服务活动。

　　谈及未来，韦腾境坚定地说：“志愿服务是我一辈子要做的事，还有很多想做的事，以后要一件件实现。未来希望有更多的人能加入我们，让爱在志愿服务路上延续下去。”郭帅