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。
老乘警最后一班岗：守护开往边城的列车安全******
(新春走基层)老乘警最后一班岗：守护开往边城的列车安全
中新网南宁1月11日电(胡宏 蒋雪林)K9303次是广西南宁开往边城靖西的公益性列车，覃业民是南宁铁路公安局南宁公安处乘警支队的民警，他已经守护这趟列车8年，1月10日即将退休的覃业民将迎来他从警以来的最后一班岗。
覃业民(中)在检查消防设施。 蒋雪林 摄地处云贵高原东南的广西靖西市与越南接壤，因风景秀美有着山水“小桂林”的美誉。过去由于交通不便，让许多游客望而却步。2016年1月南宁至靖西的K9303次列车开通，列车正常编组仅有6节车厢，全程283公里，运行3小时50分，停靠4个站点，正常票价仅需43.5元，最低票价仅9元，是游客们前往靖西、德保及沿线群众出行的主要交通工具。
覃业民在列车上和一名小朋友交流。 蒋雪林 摄“由于这趟车来往于广西南宁和边城靖西之间，经常有越南的旅客乘坐。我们服务外籍旅客，要细致，要让外籍旅客感到舒适安全。”覃业民说，要服务好外籍旅客，就要了解每位外籍乘客的目的地，到站要提醒外籍乘客下车。
覃业民在查看一名外籍旅客的护照。 蒋雪林 摄自列车开通运营以来，覃业民便是这趟列车的乘警。虽然列车开通时间不长，但是覃业民却是个经验丰富的老乘警，在他38年的从警生涯中有着近30年的值乘经验，先后值乘过南宁开往北京、成都等城市的多趟重点列车。“可以说，我的青春是在列车上度过的”覃业民说。
在广西靖西站，驻站民警黄中驮(左)向覃业民献花。 蒋雪林 摄列车就是一个缩小版的社会，形形色色的旅客在车厢内演绎着人生百态。30年间，覃业民值乘过许多列车，其中K9303的条件却是最为特殊的。由于列车票价亲民且直通边境，旅客客流受旅游淡旺季、务工返乡、学生放假等多重因素影响波动较大，而且旅客的人员成分相对复杂，对覃业民的工作带来了不小的压力。“只要上车精神时刻都是紧绷的”覃业民说。
覃业民手捧献花与列车合影留念。 蒋雪林 摄值乘列车以来，覃业民办过许许多多的大小案件，有找回拿错行李的小事，也曾帮助旅客找回丢失的小孩，查获过数千克的毒品大案。
覃业民在办理退乘手续。 蒋雪林 摄“这么些年，我最大的收获是工作被旅客肯定。”据覃业民回忆，前些年的一个春运，有一对夫妻带着孩子和很多行李坐车，当时人特别多，车厢里非常拥挤，夫妻两个人为了方便下车分别站在车厢的两头，双方都以为小孩在对方身边，直到下了火车两人碰面才发现小孩不见了。在车上的覃业民接到报警后立即在车厢内寻找，最后发现列车进站时小孩被锁在厕所里。当把孩子送到父母身边时，他们发自内心的感谢让覃业民至今记忆犹新。
支队领导向覃业民赠送象征着“一身警服、一生荣耀”的警礼服照片。 蒋雪林 摄1月10日是中国人民警察节，也是南宁铁路公安局南宁公安处乘警支队乘警覃业民从警30多年的最后一班岗。覃业民的青春年华都奉献在南来北往的列车上，守护成千上万旅客的旅途平安。当天下午5时，从靖西返回的列车安全停靠南宁车站，覃业民顺利完成值乘任务，也给自己的警察生涯画上了圆满的句号。
覃业民帮旅客将行李放到行李架上。 蒋雪林 摄南宁铁路公安局南宁公安处在车站为覃业民进行了简单的庆祝仪式，退乘后支队领导向他赠送了象征着“一身警服、一生荣耀”的警礼服照片，并为他多年默默坚守和无私奉献表示衷心的感谢。(完)
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