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。

广西：农民从“靠天吃饭”到“靠技生钱”******

　　光明日报记者 周仕兴 王瑾雯 光明日报通讯员 夏姚

　　“这本‘种植百宝书’，我经常拿出来翻阅。”拿着新型职业农民培训班的笔记本，广西龙胜泰弘农业开发专业合作社负责人邓凤权不禁感叹，“我虽然有十多年种地经验，但想要真正发展好种植产业，还是得懂技术、懂管理，这就要多参加培训学习。”

　　邓凤权是广西新型农民职业培训班的学员。经过专家培训指导后，他种植的百香果收获期从两期增长到三期，每亩增收5000元。“有了技术保障，再加上管理到位、销售渠道稳定，合作社带动周边500多家农户种植罗汉果、百香果3000多亩，帮助175户脱贫户增收。”邓凤权自豪地说。

　　新型职业农民培训，是世界银行结果导向型贷款广西扶贫示范项目推进过程中的重点部分。“通过组织农民参加职业培训，为贫困地区培养视野广阔、懂知识、善经营的新型职业农民，让他们更有底气开启现代化农业新篇章。”该项目负责人说。

　　“我们村土地资源丰富，有麻竹、泉水鱼、柑果等特色产业。新型职业农民培训为村民带来新的理论知识和技术，增收渠道多、后劲足，真正让大伙儿体会到劳动可致富、技术能生钱。”玉林市博白县浪平镇六江村党总支部书记廉祖旺说。

　　博白县实施“星期天工程师”合作模式，邀请了解农村、熟悉农业、贴近农民且具有实践经验的教授学者、乡土专家，利用周末和节假日开设讲座、驻点村屯，把脉乡村振兴存在的问题，指导农业产业发展、村庄规划建设和村民增收致富。通过培训，传统农民变新型农民，种植养殖技术得到提升，休闲农业知识、互联网现代农业知识得到增强。

　　在浦北县龙门镇陈皮生产基地，一筐筐柑橘皮在阳光下散发着阵阵清香。“我们这里素有‘扁柑之乡’美誉，非常适合大红柑生长。通过新型职业农民培训，涌现出一批从事大红柑产业的种植能手和陈皮营销好手。”浦北县农业技术推广研究员张兴财介绍。

　　“我们村从1984年就开始种植大红柑，现在种植面积3000多亩，2021年收入超过5000万元。通过新型职业农民培训及科技人员送技术下乡帮扶，大伙儿一技在身、信心满满。”龙门镇林塘村党总支部书记、村委主任容家良告诉记者，目前全村有100多户种植大红柑，8户年收入超百万元。

　　浦北县聚焦乡村振兴产业发展，坚持人才下沉、科技下乡，把科技特派员制度作为科技创新人才服务乡村振兴突破口，借力乡村振兴人才驿站，推动人才进村、入户、下田，把创新技术注入田间地头，为基层农村产业振兴提供了技术支撑。

　　由于不是传统柑橘种养区，马山县乔利乡三乐村农民种植技术参差不齐。为此，马山县邀请了科技专家、科技特派员到田间地头授课，教授学员柑橘栽培技术、病虫害防治和市场分析等知识。

　　村民韦明京通过培训后，一跃成为沃柑产业基地种植管理小组组长，负责传授小组成员沃柑种养技术。“我以前主要种玉米、稻谷，收成没有保证；自从学习柑橘种植技术后，现在每个月都有3000多元的固定工资收入。”韦明京高兴地说，自己从过去“靠天吃饭”的传统农民变为“按月领薪”的新型职业农民。

　　“新型职业农民培训，主要包括农业和农村服务、农产品加工等涉农工业、一二三产融合发展等。通过培训，农民掌握了农业先进实用技术，提高了生产技能和综合素质，为农村发展注入新动力。”马山县委常委、副县长，广西驻村工作队马山县工作队队长涂坤明说。

　　据介绍，世界银行结果导向型贷款广西扶贫示范项目累计完成新型职业农民培训41745人，完成总目标值的104.36%。

　　《光明日报》（ 2022年12月25日 06版）