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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。
兔年“说文解字”：“卯兔”有哪些文化内涵？******
中新网北京1月20日电(记者 上官云)转眼间，农历兔年来了。按照生肖纪年的说法，十二生肖包括鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪，流传至今。
十二生肖的历史很悠久，据说在先秦时期已有相关记载。北京中外文化交流研究基地副主任孟德宏表示，兔子的生命力极强，我们的先民很早就将兔子当做瑞兽加以看待，《瑞应图》中记载，“赤兔大瑞，白兔中瑞”。
他在接受中新网记者专访时提到，结合十二地支，人们常常说的“卯兔”，本身其实代表着黎明、春天、无限的生机与活力。
资料图：南京市工艺美术大师、非遗剪纸传承人陈耀在其工作室展示他创作的兔年剪纸作品，迎接新春佳节的到来。 中新社记者 泱波 摄“卯兔”的“卯”有啥含义？
关于十二生肖或者说“属相”的起源，有着不同说法。有观点认为，生肖文化起源于图腾文化；也有观点认为，十二生肖起源于动物崇拜。
在人们的口口相传中，也常常能听到“卯兔”的叫法。孟德宏认为，“卯”是十二地支之一。用“卯”来与“兔”相对应，说明古人认为二者之间存在着某种特定的联系。
“卯”的甲骨文字形，则很像是门被打开的样子，例如《说文解字》认为“卯”“象开门之形”，并指出“二月为天门”。在此基础上，段玉裁解释为“卯为春门，万物已出”。
同时，《说文解字》也将“卯”音训为“冒也。二月万物冒地而出”。段玉裁引用《律历志》进一步阐发说，“卯之为言茂也。言万物茂也”。
从文字学角度来看，“冒”有草木萌生之意，“茂”可以指草木繁盛，指的就是人间二月草长莺飞的美好时光。就四季而言，“卯”意味着春意浓浓；就一天而言，“卯”在时间上指早上五点到七点左右，代表着破晓的黎明。
资料图：市民在北京一花卉市场挑选年宵花，迎接中国农历兔年。 中新社记者 张宇 摄“综合起来看，‘卯’的甲骨文字型传递的就是开门纳福的寓意，万物从冬季的沉睡中复苏。”孟德宏说。
兔子是人们眼中的瑞兽
依据甲骨文来看，孟德宏认为，“兔”基本就是“兔子”的象形。《说文解字》如此解释“兔”，“兽名，像踞，后其尾形”。
长长的大耳朵，萌态十足，这是“兔子”给人们留下的印象之一。孟德宏说，兔子的生命力很强，很早就被先民们当做瑞兽加以看待。
“兔子的繁衍能力也很强，因为这些特点，它们在民俗文化中很受老百姓的喜爱。”他解释，在民俗传统中，先民们大多都有“生殖崇拜”，期待多子多孙、人丁兴旺。
据《瑞应图》载，“赤兔大瑞，白兔中瑞”。古时人们发现白兔以后，大多会敬献给朝廷，以显示国富民强。
此外，《三国演义》中吕布的坐骑就叫做“赤兔马”。孟德宏觉得，以“赤兔”命名骏马，很可能和兔子跑得快这个特点有关。
资料图：图为济南市民在家中张贴兔年福字。 赵晓 摄兔子善于奔跑，所以也有“静如处子动如脱兔”一说。汉字“逸”即从兔会意，表示的就是像兔子一样飞快地奔跑，这种奔跑的姿势优美、飘逸，能引起人们很好的审美体验。
所以，人们常常说的“卯兔”，本身其实代表着黎明、春天、无限的生机与活力。
“兔”的文化内涵
在中国传统生肖文化中，兔子活泼机灵，是活力和幸福的象征。
比如，嫦娥奔月在中国是耳熟能详的民间传说，当人们想起广寒宫、桂花树时，往往也会想到可爱的玉兔。
孟德宏认为，憨态可掬的“兔儿爷”也是中国民间艺术的产物，其造型生动诙谐，深受儿童喜爱，寄寓着人们各种美好的愿景。
可爱的兔子为何能被选入十二生肖？孟德宏认为，除了传说和民间故事之外，也可能因为兔子与人们的生活密切相关。
他提到，大文学家韩愈写过一篇文章，叫做《毛颖传》，第一段讲“毛颖者，中山人也。其先佐禹治东方土，养万物有功，因封于卯地，死为十二神”，也佐证了上述说法。
日常生活中，与“兔”相关的成语典故也很多，常见的比如狡兔三窟、守株待兔等等。
资料图：《钱兔似锦》内画作品。 王天祥 摄玉兔呈祥与花好月圆
对中国人来说，包括兔子在内的十二生肖不只是简单的动物形象，更是刻在记忆深处的文化符号。
孟德宏说，《礼记》中对“兔”这个字有相关记载。此外，陆佃云，兔，吐也。明月之精，视月而生。故曰明视。所以人们很早之前就把月亮和兔子联系在一起了。
“而且大家常说花好月圆，春节、中秋等都是我们特别重视的节日，最盼望的就是团圆，兔子就成为月亮乃至团圆的一个代名词。”他说。
正所谓“玉兔呈祥”，在各式剪纸窗花、绘画作品中，经常会有兔子的身影出现，寄托着人们的美好心愿，也彰显着中华优秀传统文化。
“甲骨文中的‘兔’字就是象形字，很好地抓住了兔子外形最突出的特点。这就是咱们先民们造字时很了不起的地方，生动传神地传递出语义信息。”孟德宏由衷地感叹道。(完)
（文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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