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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。

山东匠人创新篆刻艺术 让菏泽牡丹“花开石上”******

　　一块普通石头在吴沧海手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。巨野融媒中心供图

　　中新网山东巨野1月9日电 (肖守祥)一张木桌、一盏台灯、几把刻刀，桌面上零散摆放几方石料，1月9日，在山东省菏泽市巨野县，篆刻家吴沧海正在自己的工作室伏案创作，刻刀翻飞间，一块普通的石头在他的手上“开”出一朵惟妙惟肖的富贵花。

　　从上中学起，吴沧海就迷上篆刻，至今已有25年时间。吴沧海介绍说，篆刻工艺大体包括打磨印石、印稿设计、操刀治印、修改调整、钤印、刻边款、拓边款等工序。根据印上所起的稿子，先统刻一遍，把握每个字的造型和气势，称为“初刻”。初刻后，要用拓色蘸墨将印文上墨，使印文清晰可辨，根据要求进一步加工细刻，称为“精刻”。

　　吴沧海在工作室伏案篆刻牡丹花。巨野融媒中心供图

　　“精刻是一方印成败的关键，必须精心弄刀。这种用石用刀恰到好处的结合，才能表现出丰富而熟练的笔意和篆书的结构美。”吴沧海说，在石头上刻牡丹，和传统意义上的篆刻不一样，传统意义上的篆刻刻的是篆字，适读性、辨识性不经过专业学习，很难看明白；而牡丹花很形象，特点鲜明，雅俗共赏。

　　吴沧海篆刻牡丹的想法源于2022年4月，当时第31届菏泽国际牡丹文化旅游节如期举行，因疫情原因，许多外地游客不能来菏泽欣赏牡丹。从那时起，他把篆刻艺术创作的目光聚焦到了牡丹上，决定用手中的刻刀把石料变成牡丹刻章，赋予其艺术“生命”。

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象。巨野融媒中心供图

　　篆刻牡丹，要先用毛笔一笔一划在石头上勾勒出牡丹的形象，再用刻刀进行篆刻。为此，吴沧海专门到巨野书画院向绘画老师学习画牡丹，因为石头材质偏硬，对体力和用刀的准确度都是个考验。

　　吴沧海告诉记者，在篆刻牡丹的过程中，刻刀的深与浅、明与暗、曲与直、虚与实、残与满，考验篆刻者驾驭刀工的功力，头脑要时刻保持灵活度，这种刀与石、书与刻的结合之趣，构成了篆刻牡丹艺术的独特之美。

　　“曹州牡丹甲天下”，牡丹是菏泽的一张“金名片”。巨野融媒中心供图

　　“一方牡丹印章艺术价值的高低、篆刻家的艺术修养水平，都能从一枚小小的印章中体现出来。”在吴沧海看来，“印如其人”“书为心画”，在人品与艺品兼修的砥砺前行中，追求尽善尽美的艺境，篆刻艺术也同样如此，实现着“成教化，助人伦”的社会作用。

　　“巨野县是中国文联命名的‘中国农民绘画之乡’，也是中国工笔画学会命名的‘中国工笔画之乡’，工笔牡丹画是巨野县工笔画的当家品种。当地大多数书画家都以工笔牡丹为表现形式，以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上，是一种新的艺术创新。”著名画家黄恩涛说。

　　吴沧海以篆刻的角度更深层次地把菏泽牡丹呈现在一方印石上。巨野融媒中心供图

　　“‘曹州牡丹甲天下’，牡丹是菏泽的一张‘金名片’。每一个菏泽人都有义务把菏泽牡丹宣传推广出去，让更多人知道、了解菏泽牡丹。”吴沧海说，作为一位金石篆刻艺术的痴迷者和追寻者，他要用手中的刻刀讲好菏泽牡丹故事。

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）