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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。
东西问·中外对话|德国和欧洲始终与中国保持对话为何重要？ ******
2022年，刚刚完成联邦政府换届的欧洲最大经济体德国开始担任七国集团(G7)主席国。在政坛完成新老交替后，人们对中德关系可以期待多少延续性和稳定性？为何中欧之间保持对话合作、互学互鉴始终具有重要意义？欧盟对华关系的“三分法”(“伙伴、竞争者和制度对手”)为何亟待商榷？
针对上述问题，中新社“东西问·中外对话”日前独家对话德国联邦议院议员、前副议长、德国“中国之桥”协会主席汉斯-彼得·弗里德里希(Dr. Hans-Peter Friedrich)。
汉斯-彼得·弗里德里希表示，无论德国内政如何变化，他对德中关系保持延续性感到乐观。他指出，面对新冠疫情、气候变化等全人类共同面临的挑战，各国政府应当携手合作，中国和欧洲构成一条全球发展和稳定之轴，双方需要紧密携手、并肩前行。他认为，德国人可以从中国人身上学到如何更加乐观地去看待技术领域取得的进步，并勇于开启新的项目。
针对欧盟“伙伴、竞争者和制度对手”的对华关系定位，弗里德里希指出，欧盟和中国无疑是重要的伙伴，而竞争则主要是指双方企业之间的竞争、而非国与国的竞争。针对“制度对手”的提法，弗里德里希指出，欧盟和中国都没有意愿改变自身的政治制度。在他看来，欧洲人有很强的动力去确保美中对抗不走向升级，确保各方能够在一个和平的世界里携手合作。
以下是对话全文摘编：
彭大伟：对于中德关系，人们可以期待多少延续性和稳定性？
弗里德里希：从德国的角度来看，中国不仅在经济和技术层面是一个重要的伙伴，在政治层面同样如此。而反过来从中国的角度出发，德国也是其在欧洲的一个重要伙伴。正因如此，双方的关系必须具有延续性。
无论内政格局如何变化，德中之间如此重要的一系列伙伴关系都必须得到呵护。在这一方面我也感到十分乐观。德国现在有了新一届联邦政府，我预计德国与中国的关系将是德国总理府的优先事项。
奥拉夫·朔尔茨是我们德国的新一任总理。他曾担任汉堡市市长。早在汉堡市长任内，他就为促进德国和中国之间的关系发展做了很多工作。我预计，在就任德国总理一职后，奥拉夫·朔尔茨仍将继续这项工作。他的政策与前任总理默克尔存在延续性。
2021年12月8日，德国新任总理朔尔茨及新政府内阁全体成员在柏林的德国联邦议院宣誓就职。图为朔尔茨宣誓就职。中新社记者 彭大伟 摄彭大伟：德国和欧洲始终与中国保持对话，这一点为何如此重要？
弗里德里希：首先，我相信，在一个全球化的世界，当涉及到全人类共同面临的挑战，要使得我们的星球免于“过载”，例如在环保、气候、卫生等议题上，所有国家就都必须共同承担责任、携手合作。
我们正处在新冠大流行当中，对此有切身感受。此外消除饥饿也是重要的议题。在上述议题上，全球各国政府必须进行合作，欧洲和中国当然在这其中也承担特殊的责任。
我们都生活在同一片广袤的欧亚大陆上，我相信中国到欧洲构成一条发展之轴和稳定之轴。这条轴具有关键意义，因此德国和中国之间需要紧密地并肩前行。
彭大伟：德国新一届联邦政府希望改善德国在应对气候变化和数字化等方面的表现。这会否开启新的对华合作空间？
弗里德里希：数字化和应对气候变化不仅是政界面临的两项突出挑战，也是经济界和全体企业面临的一项重大的转型进程，这一进程必须在未来10到30年内完成。因此，数字化和应对气候变化是所有人的日程表上最优先的议题。
德国和中国刚好在上述领域拥有非常多的合作可能性。对两国企业而言，上述领域也是举足轻重的，氢能的利用便是其中一个例子，在其它很多具体领域我们两国未来也肯定会有合作。
当地时间2021年10月26日，德国总统施泰因迈尔在政府卸任仪式上将任期结束通知，正式交给担任了德国总理16年之久的默克尔。彭大伟：默克尔在卸任总理前接受的最后一次专访中表示，“德国和欧盟应该延续同中国的合作，并且双方都能够从对方身上学到东西”。您认为双方分别可以从对方身上学到什么？
弗里德里希：总体而言，我认为我们可以从中国、从中国人身上学到如何更加乐观地去看待技术领域取得的进步。德国在很多领域对革新、对新技术发展都过度谨慎，而中国人则首先看到其中的机遇，其次才去关注风险——德国的态度刚好相反。
我想德国人可以向中国人学习的是，如果能够勇于开启新的项目，并在一些地方不尽如人意、甚至暂时遭遇失败时坦然面对，同时专注于机遇，这将是很好的事情。这是我们必须向中国学习的、十分重要的一点。至于中国人能够向我们学习什么，这得由您来解答。
彭大伟：我能想到的是氢能等绿色清洁能源和技术，以及其它更多的领域——可能用“合作”比“学习”更贴切。
彭大伟：您对欧盟提出的对华关系“三分法”(“伙伴、竞争者和制度对手”)有何看法？这种“三分法”是否会导致不同体制之间的对抗甚至摊牌？
弗里德里希：德国新一届联邦政府的联合执政协议中就能找到您所提到的“三分法”。但当人们仔细看这些概念时会发现，“伙伴”是明确无误的，我刚刚已经提到了，全球各国政府采取合作才能使我们成功战胜全人类共同面临的重大挑战。在“竞争”这一层面，“竞争”与其说是指中国与欧盟、中国与德国国家之间的竞争，不如说更多地是指企业间的竞争——德国企业、荷兰企业、法国企业、捷克企业、中国企业……企业之间存在竞争。
至于“制度对手”这一提法，我必须坦诚地说，我不太清楚这到底想要表达什么，因为经过仔细思考后，我并不觉得欧盟有意愿改变其自身的政治制度，我同样也不认为中国有改变其自身政治制度的意愿。
在这一意义上，“制度对手”的问题实际上仅涉及不同权力体系之间的竞争，尤其是美国和中国之间。作为欧洲人，我们有很强的动力去确保美中对抗不走向升级，确保我们能够在一个和平的世界里携手合作。
（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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