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。

中国跆拳道队：压力中求变******

　　东京奥运会上，中国跆拳道队仅获得一枚铜牌，经历了无比苦涩的艰难时刻。

　　刚刚过去的2022年，中国跆拳道队在压力下求变、在低谷中奋起，全年在国际赛事中收获36枚金牌、27枚银牌、33枚铜牌，一批优秀的新生代队员在大赛中崭露头角。

　　面对2024年巴黎奥运会，中国跆拳道队正争分夺秒、马不停蹄地备战集训。

　　去年成绩达预期

　　“跆拳道这个项目有其特殊性，上一届奥运会刚结束，下一个奥运周期的积分赛马上开始。”中国跆拳道协会主席、国家跆拳道队主教练管健民说。东京奥运会激发了整个国家队的决心，一定要在国际大赛中证明自己。

　　自去年5月以来，中国跆拳道队总共参加了10余站国际赛事，包括世界跆拳道大奖赛总决赛、世锦赛及亚锦赛等重磅赛事。去年12月，在沙特阿拉伯利雅得举行的大奖赛总决赛上，中国选手骆宗诗和张梦宇获得1金1银。2022年，中国队共收获36枚金牌27枚银牌33枚铜牌。

　　“总体来看，国家队完成了赛前的既定目标。”管健民说，“很多年轻运动员顺利融入国家队，每个级别都有运动员战胜世界冠军、奥运冠军等高手，实现了新突破，积累了比赛经验，增强了信心。”

　　在管健民看来，刻苦训练取得了理想效果，这是队员在2022赛季国际赛场上成绩优异的重要原因。

　　一系列佳绩中，骆宗诗表现突出。从东京奥运周期到巴黎奥运周期，她从昔日的陪练逐渐成长为跆拳道队的“领头雁”。24岁的她在过去一个赛季所参加的10站比赛中全部夺冠。在2023年最新一期的奥运积分排名中，骆宗诗在女子57公斤以下级高居榜首。

　　“这些成绩让我获得了很多奥运积分，这些比赛让我进一步增强了信心，使我在赛场上更自信、从容。”骆宗诗说。

　　年轻球员露头角

　　在骆宗诗看来，自己取胜的关键在于发挥了技术优势，而这也是国家队在接下来的训练中着重努力的方向。

　　1月10日，2023年第一期国家跆拳道队集训在山西体育中心开始。参加集训的38名运动员之中，梁育帅、郭清等不久前也在世锦赛中登上了领奖台。

　　巴黎奥运会临近，今年的集训对备战奥运新周期至关重要。“集训将狠抓细节，第一是强化体能，第二是强化运动员的特长，第三是提升运动员的优势技术。”管健民介绍了今年集训的3个重点。

　　管健民介绍，目前国家队很多队员都是00后，“年轻选手有拼劲儿，但比赛中需要发挥优势技术，具备有效得分点。因此培养队员学会运用所擅长的得分技术十分重要。”

　　骆宗诗、梁育帅等在国际赛场上崭露头角，他们已经成为其他对手研究的目标，在今后的比赛中将面临前所未有的挑战。“不过，我觉得这也是一种动力，督促自己不断刻苦训练、取得进步。”骆宗诗说。

　　管健民说：“新的一年，希望队员从心理素质到适应赛场环境，再到运用技术控制对手等方面都取得大的提升。”

　　全力以赴争“门票”

　　根据巴黎奥运会跆拳道项目的参赛资格获取规则，8个级别中每个级别的奥运积分前5名将为各自国家(地区)奥委会获得1个参赛席位。目前，除了骆宗诗在女子57公斤以下级中具有较大优势外，中国队选手当中只有男子58公斤以下级的梁育帅和女子49公斤以下级的郭清位列前10。

　　管健民表示，进入巴黎奥运周期，年轻队员需要从零开始追赶其他国家(地区)奥委会运动员的奥运积分，刚开始的差距会比较大，“因此对年轻队员来说，更需要争分夺秒。”

　　可喜的是，在2022年的比赛中，一些国家队队员已经在各自级别中迎头赶上，张梦宇、左菊、孟明宽、宋兆祥等目前都已达到前20名左右的位置。能否在积分榜上更进一步，取决于他们在2023赛季的发挥。

　　管健民列出了今年国家队即将参加的重点赛事，除3站世界跆拳道大奖赛分站赛和1站总决赛外，世锦赛还将于5月底到6月初在阿塞拜疆巴库举行，比赛将产生大量的奥运积分。此外，今年还将有两站世界跆拳道大满贯赛事在江苏无锡进行，大满贯赛事总成绩第一名同样可以获得1张巴黎奥运会的入场券。因此，2023年共有7场重要赛事等待国家跆拳道队队员发起冲击。

　　“留给我们的时间很短，希望在2023年更上一层楼，中国跆拳道队会全力以赴。”管健民说。

　　《人民日报海外版》2023年1月18日第09版