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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。
台湾青年小提琴手：在北京度过人生黄金十年******
中新社北京12月19日电 题：台湾青年小提琴手：在北京度过人生黄金十年
中新社记者 邢利宇
从2013年初到北京至今近10年，国家大剧院管弦乐团第一小提琴手、台湾青年李佳颖说，这十年是自己人生的黄金时期。
李佳颖，出生于台湾新北市，4岁学钢琴，8岁误打误撞进入学校弦乐团，被分配拉小提琴。
“我的梦想就是成为一名音乐家”，李佳颖回忆，自己从小对声音敏感，“都不太需要学习辨析音高什么的，自己能摸索出来。第一个学会的曲子不是乐谱本上的，而是自学了一个咖啡广告的配乐。”
中学毕业，李佳颖考入东吴大学音乐系、主攻小提琴，大学毕业后到德国弗赖堡音乐学院深造，取得小提琴演奏硕士学位。
“北京是我毕业后最想去的地方”，李佳颖说。当时距北京成功举办(夏季)奥运会过去了5年，他认为，经过如此重大国际运动赛事的举办，北京各方面一定更优秀，“我当时就想一定要来看一看。”
最初半年，李佳颖边在培训机构教学生拉琴，边熟悉京城的生活，也慕名去国家大剧院听音乐会，内心升腾起要到国家大剧院工作的想法。
念念不忘，必有回响。半年后，李佳颖盼到了国家大剧院管弦乐团面向社会招聘的信息。凭借扎实的演奏功底，他顺利考入乐团并进入小提琴第一声部。创建于2010年的国家大剧院管弦乐团，已演绎近70部国家大剧院版歌剧，成就了瓦格纳《罗恩格林》《纽伦堡的名歌手》、普契尼《西部女郎》等多部重磅经典的中国首演，并担纲印青《长征》、郭文景《骆驼祥子》等17部中国歌剧的世界首演。
“我们乐团比较年轻，但在国内也是相当顶尖。乐团与世界其他国家和地区的主流剧院联系非常密切，运营方式先进，未来可期。”说起乐团，李佳颖言语中流露出归属感与自豪。
2014年，加入乐团不到一年的李佳颖随乐团到美国、加拿大巡演，之后还去过意大利、阿联酋等国家和地区，“我们每年都有世界巡演，国内巡演也有。”李佳颖说。回忆起到歌剧之乡意大利演出中国歌剧，他依然感觉“特别震撼，也特别有意义。”
对李佳颖来说，感受更深的是高强度演出对个人成长的促进。“我们一年要演100多场，包括歌剧和音乐会等，需要在很短的时间内掌握很多曲目。这是很大的挑战。”
歌剧是李佳颖在学生时代比较不喜欢的演出方式，接触也较少；因为工作关系，现在须经常演奏歌剧，而且一演就是三个小时起。“接触了很多歌剧后，我发现歌剧确实是古典音乐之精华。”李佳颖说，歌剧颠覆他以前的认知，演奏想法和方式也有很大改变，“是非常好的成长”。
工作之外，李佳颖会和同事朋友聚餐，也喜欢在京城四处探访。“北京进步太快，变化太大了，”李佳颖感慨，各种拔地而起的新建筑，以及共享单车、移动支付等各种便利的生活形态，“在北京就感觉哪哪都特别火热，充满活力。”
李佳颖也投入到两岸文化音乐交流等相关项目中，希望更多台湾年轻人来认识北京，了解大陆。他与几位在京台胞共同参与主办的“两岸文化交流音乐比赛”将于12月24日在台湾地区举行初赛，比赛优胜者预计明年2月可以到北京参观体验。
不久前李佳颖还拿到了国家大剧院的终身合同，“这是对我工作上的肯定和能力的认可”，他说，非常开心在北京和国家大剧院度过人生的黄金十年，未来人生的规划依然是留在乐团，继续精进。(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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