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。

土家族摆手舞“摆”出新生活******

　　湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县百福司镇：

　　土家族摆手舞“摆”出新生活

　　“大家一起来摆手！”在位于湖北省恩施土家族苗族自治州来凤县百福司镇的茶堰坪摆手堂内，随着土家族摆手舞国家级代表性传承人彭承金的一声呐喊，鼓点落下，铜锣响起，30余位身着土家族传统服饰的村民围成一圈，跳起原生态摆手舞。他们踩着鼓点，时而摆手，时而跺脚，时而侧身，时而挺腰，动作轻盈而刚健。

　　土家族摆手舞是土家族古老的传统舞蹈，发源于百福司镇，流传在鄂、湘、渝、黔交界的酉水河和乌江流域，以狩猎、农事、军事和社会生活为主要表现内容，表演中歌、乐、舞浑然一体，舞蹈动作粗犷健美，摆姿流畅自如、稳健大方，且有锣鼓伴奏和摆手歌穿唱，土家族跳摆手舞的地方通常叫做摆手堂。在长达2000余年的历史进程中，摆手舞彰显着土家族特有的文化，承载着其历史。

　　群众跳土家族摆手舞 来凤县文化和旅游局供图

　　每当逢年过节及各种庆祝活动，村民都会在摆手堂跳起摆手舞。清代《溪洲竹枝词》中有这样的诗句：“福石城中锦作窝，土王宫畔水生波，红灯万盏人千叠，一片缠绵摆手歌。”该诗描绘了土家族人民祭祀祖先和庆祝丰收时的歌舞盛况。

　　百福司镇继获得2011—2013年度“中国民间文化艺术之乡”称号之后，又获得2021—2023年度“中国民间文化艺术之乡”称号。近日，百福司镇土家族摆手舞入选“中国民间文化艺术之乡”建设典型案例名单。

　　“镇上世代以农耕为本，民风淳朴，唯爱摆手舞，上至耄耋老人，下至年幼孩童，可以说只要能走路的，都能跳两下。”彭承金说。

　　土家族是有语言而无文字的古老民族，摆手舞就是土家族的“活态灵魂”，只有将摆手舞的传承与保护深入到当地群众的日常生活中去，才能让这个古老的文化瑰宝焕发生机和活力。近年来，百福司镇实施土家族摆手舞传承计划，形成了全镇人人学跳摆手舞、茶余饭后热议摆手舞的良好氛围。

　　百福司镇政府相关负责人介绍，该镇以彭承金为带领人，组建全民摆手舞教学队伍，与党政机关、企业、学校、医院、村（社区）建立结对关系；在学校教材中，开设“土家摆手舞”等民族民间文化课程，利用课间操时间对师生进行摆手舞教学、训练。

　　在当地政府的推动下，一批摆手舞传承人多年来努力推动摆手舞进机关、进社区、进校园、进院落，实现“活态传承”。目前，该镇机关、学校及村文化活动室登记的摆手舞队就有19个之多。

　　与此同时，百福司镇加强摆手舞文化阵地建设。除了修缮保存了茶堰坪摆手堂、舍米湖摆手堂等两处古摆手堂外，全镇24个村（社区）文化活动中心均进行新建，提档升级，每村配有摆手舞道具和音响服装等设施，并新建摆手舞民族文化广场2个、室内民族体育馆1个。

　　白天，孩子们在课间跳土家族摆手舞；晚上，群众在广场上跳土家族摆手舞。这既能健身，还有利于土家族摆手舞的传承。“只要锣鼓一响，我们就开始‘摆’起来，生活幸福美满。”百福司镇桂林书院社区居民邓凤英说起摆手舞，脸上溢满笑容。

　　以全民摆手舞为统领，百福司镇先后举办龙舟赛、篮球赛、山歌大赛、特色美食大赛、篝火晚会等具有浓郁地方特色的节庆赛展活动，发动干部群众参与土家族摆手舞表演，向鄂、湘、渝人民展现土家族摆手舞独特魅力。

　　这些系列文旅融合的活动，不仅推动优质公共文化服务向群众生活延伸，还是百福司镇通过“文化+旅游”的方式，推动乡村振兴的有力举措。

　　据介绍，以土家族摆手舞贯穿的系列活动，吸引了大量来自浙江、湖南、重庆等地的游客，通过餐饮、住宿、农产品消费等带动群众增收。“这几年，慕名来我们这里旅游、观看摆手舞的人越来越多，村民跳摆手舞能获得实实在在的收益。”百福司镇舍米湖村党支部书记彭南清说。

　　土家族摆手舞不仅“摆”出了当地群众的新生活，还成为当地的“名片”、中国的“名片”。

　　来凤县文化和旅游局相关负责人介绍，以百福司镇群众为主的来凤原生态摆手舞队先后应邀参加全国广场舞北京集中展演、中国农民春节联欢晚会、中国青年艺术周、上海市旅游节开幕式，并在第九届中国艺术节上获得群星奖，也曾赴澳大利亚、南非、法国、波兰等国家演出，呈现出多元的中国文化。（本报驻湖北记者 瞿祥涛）