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。

相约黑河 体验沉浸式冰雪旅游******

　　雾凇、冬捕、冰雪试车等富有特色的冰雪旅游活动，带动冰雪旅游热度逐年攀升，黑河市注重立体化发展，逐渐成长为冰雪旅游领域里的“斜杠青年”。

　　近几年，黑河市深入贯彻“冰天雪地也是金山银山”理念，积极发挥冰雪旅游资源优势，向冰雪试车、冰雪体育、冰雪旅游、冰雪文化四个方向发力。眼下正值冬季，让我们一路向北，去感受黑河沉浸式冰雪旅游。

逊克大平台。

　　处在“冰雪黄金纬度带”的黑河，冬天兼具冰、雪、雾凇等类型的冰雪资源，连绵起伏的山地地貌则为黑河的冰雪塑造了千变万化的姿态，每一种姿态都有独一无二的美，这也是黑河的冰雪景观最吸引人之处。

　　抬头是凝霜挂雪的碧玉琼枝，俯身是仙气缭绕、终年不冻的库尔滨河。这几年，逊克大平台雾凇景区声名鹊起，每到冬季都能吸引一大批粉丝不远万里而来。来自广州市的游客王小雨说：“逊克大平台的雾凇真的好漂亮，我已经留意了几年了，趁着2022年的年尾我终于赶过来看到了，比我想象中的还美！”同样终年不冻的还有五大连池的温泊，洁白的雪花覆盖在黝黑的火山上，在天地间荡漾开一幅水墨画，游客可以边泡温泉边赏雪。封冻的黑龙江远观似一条玉带，江面上也非常热闹，冬泳健将、滑冰健将各显其能，江畔的冰雕雪雕赏心悦目。

　　这些只是黑河冰雪旅游产业的冰山一角。2022年11月，黑河市启动了“极境冰雪蝶舞黑河”冰雪季，推出了三大冰雪旅游主题产品、7条精品冰雪线路、15个网红打卡地、40多项文旅活动，极大丰富了冬季旅游产品。为延伸冰雪旅游产业链，黑河市还与俄罗斯布拉戈维申斯克市、结雅市等城市线上交流合作，加深黑河冬季旅游产品的影响力。

新年登高活动。图片由黑河市委宣传部提供

　　180天超长“待机”的冰雪期，让冰雪试车走进了黑河。十年前，黑河的冬天只有70几家企业来试车，宾馆房间也很充裕，而现在试车企业甚至要提前一个月预订机票和宾馆。

　　2018年黑河捧回了首个“中国寒区试验基地”称号的金字招牌，2020年黑河成功举办了首届寒区试车节，新华社、中汽协、中汽研及70余家车企代表的参加迅速引起各大媒体广泛关注，“黑河寒区试车产业”加入新华社民族品牌工程。目前，黑河市正积极推进试车产业数字化转型，黑河寒区试车高新技术产业园正在建设当中。

　　2023年1月8日，黑河即将迎来第二届寒区试车节，不仅将延续第一届寒区试车节的穿越黑河·城市巡游赛、CCPC雪地越野挑战赛等热门活动，还将增添智能驾驶体验活动和黑龙江冰雪竞技挑战赛等活动创意，来自不同车企品牌、不同地域的参赛者，将在冰封的黑龙江上进行巅峰对决。

　　寒冷没能冻结人们对文化艺术的追求，反而激发了他们冰雪艺术的创作灵感，一批批从黑河走出来的艺术家用艺术创作传播着冰雪文化。同样致力于冰雪文化创意的还有黑河市的非遗文化传承者们。乌鱼绣、桦树皮画、北红玛瑙、木雕等等非遗文化，经常以冰雪为主题创作，为冰雪文化多样化发展注入了活力，带动了民间手工艺者创业、就业，促进文旅融合发展。

　　近年来，黑河市致力于传承和打造一批冰雪民俗文化和冰雪文化旅游节庆活动。前不久，黑河市爱辉区四嘉子满族乡小乌斯力村举办了满族传统节日“颁金节”，游客们观赏了满族传统祭祀、品尝了“满族八大碗”等满族美食，游客张亮和女友更是穿上了特色服饰，跨马鞍、挑盖头……体验了一次满族婚礼。五大连池火山冰雪节、瑷珲上元节、逊克大平台雾凇节等民俗、文旅节庆活动，都逐渐成为了黑河冰雪文化的品牌。

　　可以说，冰雪艺术创作、非遗文化传承以及全民同乐的冰雪文化节庆活动，共同凝结成了黑河冰雪文化的灵魂。

　　2022年2月5日，来自黑河北安的曲春雨与队友们在北京冬奥会短道速滑2000米混合团体接力赛，为中国体育代表团摘得首金。这不仅是全国人民的骄傲，也是对黑河市多年来重视发展冰雪体育的见证。

　　黑河市积极响应“三亿人参与冰雪运动”的号召，每到冬天，冰球比赛、冬泳活动、雪地马拉松、雪地足球等活动接踵而来。为了让冰雪运动更方便，黑河市建设了滑冰场、冰球场、雪地球场等冰雪活动场地近200处，初步形成了冰雪30分钟健身圈，让大人孩子都能享受到冰雪运动带来的快乐。

　　借助毗邻冰雪强国俄罗斯的优势，黑河市充分利用冰雪人才、装备、技术等优势，通过白令海两极冰雪挑战系列赛、中俄界江黑龙江国际冰球友谊赛等体育赛事，促进国际间交流。黑河学院还与哈尔滨体育学院、俄罗斯阿穆尔国立大学等国内外高校开展了诸多冰雪体育领域的合作，为黑河冰雪运动发展灌注青春活力。

　　一路向北看黑河，冰雪燃情正当时。这个冬天，让我们相约黑河，共赏北国好风光。（王彤 邵晶岩）