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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。
古法榨糖涅槃重生 “甜蜜”产业助乡村振兴******
(新春走基层)古法榨糖涅槃重生 “甜蜜”产业助乡村振兴
中新网宁德1月26日电 (余汕康 陈容)新春佳节期间，福建省宁德市蕉城区赤溪镇黄田村里，合作社糖蔗种植基地和古法榨糖体验中心随处可见工人收割糖蔗、加工红糖的忙碌身影，空气中糖香四溢。
在黄田村古法榨糖体验中心内，一架木制水车在水流带动下高速运转，并带动上下两个石碾转动碾压一根根新鲜甘蔗。随之，鲜甜蔗汁顺流而出，青绿色的蔗汁沉淀后，便被搬运到灶台进行煮糖。
村民采收甘蔗。 余汕康 摄煮糖灶，是一个巨大的土台子，上面排列着五口铁锅，前一后四。“根据糖水的饱和程度不同及灶腔内前后火力不同，依次调整不同铁锅中的糖汁。”煮糖师傅称，蔗水越煮越稠，水分蒸发殆尽，等到锅内糖浆含水量在十分之一以下时，便可起锅。
起锅火候的掌握，最见功夫。只见煮糖师傅先将手浸于凉水中，赤手快速伸入锅中挖出一小团沸腾的糖浆，再迅速放入凉水中，在水中用手不断揉搓。片刻，一粒略带温热、糯润香甜的“糖蛋”便跃然手掌间。起锅后，师傅将红糖分装，再撒上花生和芝麻，一块块成品红糖便制作完成。
打包红糖。 余汕康 摄“平常春节买糖都认准来自黄田村的红糖，香味醇厚，甜而不腻，没想到榨糖工艺这么精细且复杂。”宁德市民吴女士春节期间带着孩子来到黄田村体验古法榨糖工艺后啧啧称奇，“与孩子一同榨糖不仅增进亲子感情，还能了解榨糖的传统工艺及历史，我觉得很有意义。”
种蔗历史悠久的黄田村，所产手工古法红糖久负盛名。然而，在现代机械化制糖工艺的冲击下，工艺繁杂的黄田村古法榨糖产业也曾一度沉寂。
古法红糖成品。 余汕康 摄为振兴古法榨糖产业，黄田村建成集古法榨糖生产加工、手工体验、文化展示、旅游观光等功能于一体的古法榨糖体验中心，流转土地150余亩作为配套种植糖蔗区，实现了古法榨糖产业涅槃重生。
“黄田村大力发展甘蔗、红糖等特色产业，每年12月至次年新春时节，糖蔗成熟，糖厂就开始热闹起来，我们边制作边销售。”黄田村党支部书记、村主任黄郑为说，目前主要生产方块糖、姜糖、粉糖等多种手工红糖。
除了线下批发零售外，黄田村还尝试线上直播销售，2022年共销售手工红糖逾12吨，总产值24万元，红糖全产业链产值预计为30万到40万元。
黄田村村貌。 余汕康 摄依托赤溪千亩高优农业示范园区，黄田村由党支部牵头与企业开展“村企共建”，通过村集体投资入股、打造“订单农业”等多种新营销模式，推动“企业发展、村财增收、村民致富”三方共赢。
同时，黄田村党支部领班合作社提供蔗苗给村民种植，再向村民回收成熟作物，村民不再需要担心销路问题，充分调动了村民积极性，推动甘蔗、红糖特色产业发展。
“相比以前的单一产业结构，村子收入翻了几番。”黄郑为说，村子总收入从原来的一年十余万元，增长到如今的七十余万元，村民人均年收入达到两万多元。
散装古法红糖。 余汕康 摄乡村特色产业不仅让村民的钱袋子鼓了起来，村容村貌也日新月异。黄田村聚焦基础设施建设，实施河道清淤整治、旧街立面改造、房前屋后美化等一系列乡村治理措施，不断提升乡村“颜值”。
“我们积极推动基础设施建设，探索农文旅融合发展新模式、新业态，激发乡村振兴内生动力。”黄郑为说，如今的黄田村基础设施全面提升、村容村貌焕然一新、村民收入不断增长，实现了一个默默无闻的山区小村庄到省级乡村振兴试点村的华丽转变。(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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