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。
【新时代新征程新伟业】西南政法大学创新开展生态研学 云端共上“绿色大思政课”******
中新网重庆12月19日电 (记者 钟旖)“小朋友们，垃圾桶有哪几种颜色？”“绿色、蓝色、红色、灰色”……当志愿者面对直播镜头抛出问题，在手机屏幕另一端的重庆巫溪县通城镇红路小学校学生们便迫不及待地抢着回答，一场“云端课堂”的环保知识竞答，满溢着热闹又有趣的气氛。
这是近日西南政法大学民商法学院学生走进重庆两江新区生活垃圾分类主题公园，开展绿色生态大思政课的生动一幕。
据介绍，自2022年11月起，该学院第七届新生骨干训练营的大学生们以民法典、长江保护法、环境保护法等为切口，陆续从人文、生态、历史、科技、智慧等领域展开研学实践探索。在聚焦重庆推动“生态优先、绿色发展、低碳转型”的进展成效的“生态研学”中，他们以山城绿水青山为“课本”，用多样化形式让生态文明意识渐入人心。
图为研学营志愿者云端趣味知识竞答。 钟旖 摄网络连线、实地讲解、环保科普、互动问答……记者跟随研学队伍看到，一大清早，13名来自西南政法大学民商法学院的各年级学生便集结完毕。在生活垃圾分类主题公园内，青年们各司其职，参观垃圾分类宣教中心、服务站、低碳之家、旧物利用空间及大件垃圾拆解车间；通过直播讲解垃圾分类的理念、做法及生态环境保护的创新“黑科技”；向社区居民介绍垃圾分类方法，传递低碳生活、绿色出行等环保理念，并对园区管理人员、游客等展开采访。
“通过线上‘云游’生活垃圾分类主题公园，小朋友参与知识竞答的热情很高，比平时在课堂上单纯讲知识效果要好很多。”正在巫溪县通城镇红路小学校支教的西南政法大学第24届研究生支教团志愿者夏开峰说，用通俗易懂的语言讲述法规中的垃圾分类，让小朋友们从心里树立起了环境保护的责任和义务。该校六年级学生刘磊上完课后说：“我们要像保护眼睛一样保护自然和生态环境。作为小学生，我们要从垃圾分类、节约资源这些一点一滴的小事做起，争做环保小卫士。”
“这已经是我第3次参与环保普法活动。作为西政学子，我深刻意识到自己作为法律人的责任与担当。”西南政法大学民商法学院2022级研究生何家睿介绍说，除了线上直播，研学活动还嵌入了校园普法课、环保科普课、齐诵党的二十大报告关于生态文明建设重要论述等内容，后期同学们还将把实地研学过程形成“微调研报告”，进而传递保护生态环境人人有责的自觉意识。“未来，我将为提高青少年法治观念与法律意识助力，为加强社会主义法治文明建设持续贡献力量。”何家睿说。
“大思政课，就是要立足时代发展大格局，协同大主体，统筹大平台。”西南政法大学民商法学院党委书记张伟莉称，推动绿色发展首先要理念更新，尤其是在青少年阶段，牢固树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念。
张伟莉说，学院充分发挥法学学科优势，结合生态环保法律开展远程连线，是一项寓教于乐的工作，构建了一个互为教育主体和对象的大思政课堂。在这堂“绿色大思政课”中，大学生既是体验式的学习者，又是巫溪小学生的教育者，实现了教育和自我教育的有机结合。
她期待，青年学生在实践研学中，坚定理想信念，提升精神素养，锤炼过硬本领，践行使命担当，成为有志、有趣、有力量的法学学生，以更加饱满的热忱投入到祖国法治建设中。(完)
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