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。

烛红剪影,负笈而饴******

　　大连理工大学软件学院“烛红剪影,负笈而饴”寒假实践团于1月8日来到辽宁省沈阳市拜访辽宁省剪纸艺术大师，满族剪纸非物质文化遗产代表性传承人赵聪卓先生，希望通过学习非物质文化遗产—中国剪纸，来欣赏民间文俗艺术，传承中华传统文化，增添氤氲红火年味。

　　剪纸铺平江，雁飞晕字双

　　杜甫曾写道“暖汤濯我足，剪纸招我魂”。剪纸是一种用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹，用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术。而赵先生所传承的满族伊尔根觉罗氏剪纸是中国剪纸的一个类别，早在康熙二十年就已经流传，到了20世纪中后期便作为喜庆吉祥的象征走进了家家户户，并在2016年，被营口市政府评为营口市非物质文化遗产代表性项目，两年后再次被营口市政府评选为“营口礼物“。

　　对于剪纸文化，赵先生这样说道说：“剪纸是人民对美好生活向往的最好表达，交融于各族人民的社会生活，是各种民俗活动的重要组成部分，在我的记忆里过年时会贴窗花，结婚时会贴喜字，生孩子时也会贴剪纸，可以说剪纸是扎根中华千年刻入民族骨髓的文化艺术”

　　赏翦彩精巧，习文化源远

　　实践队员在到达伊尔根觉罗氏剪纸馆后，先在赵先生的带领下进行了参观，欣赏了不同形态、不同用途、不同风格的剪纸，对眼前琳琅满目的艺术品充满了惊叹与喜爱。

　　随后，赵先生就剪纸文化为同学们进行细致的讲解。首先是剪纸的历史和意义“自古中国便有剪纸的习俗，剪纸能直接反映劳动人民对美好生活的向往，它不仅是审美上的满足，更是精神上的寄托”。接着，实践队员了解到现代剪纸有别于传统剪纸，南派多用阳刻的手法，细腻玲珑，而北派则多用阴刻的手法，厚重粗犷。现代剪纸大多将两种手法结合使用，这需要传承人扎实的基本功和敢于创新的勇气。好的一幅剪纸作品需要讲究五门功课“圆尖方缺线”。力求圆要饱满，尖要挺拔，方要整齐，缺要有序，线要流畅，每一项都要求匠人有极强的耐心和细心。并且一幅小小的剪纸，却要经历折纸、画图、剪镂、贴裱四个复杂充满学问的流程。比如纸的选择上，需用宣纸染的红、黑、紫、深蓝等色纸或地方生产的毛边纸染的大红、大绿土产纸，这些纸薄而松，质地结实，而非大家想象普通的白纸便能胜任。

　　接着，实践队对传承人进行了采访，并提出了自己对剪纸文化的疑惑与不解。“好的剪纸设计需要与沟通和思考，需要从量变到质变，需要扎扎实实的基本功”一幅优秀的剪纸作品往往需要花费匠人大量的精力和时间来完成，而随着传统习俗的改变和社会现代的变革，如今愿意传承剪纸这项非遗文化的年轻人越来越少。赵先生说，这更需要他们传承人积极挖掘和思考时代特色，在保留文化底色的情况下，与主流相结合，做一个有时代温度的传承者。他相信源于民间的剪纸文化能再次适应时代，作为各家各户的符号来呈现出新时代的新活力。

　　秉持传统，融入时代

　　在被问及如何更好传承剪纸文化，赵先生说：“我认为传承的关键在于如何融入新时代，用新时代的叙述方式去讲好非遗故事。若是剪纸要单纯依靠一家小店以售卖或者体验的形式去宣扬剪纸文化，那么力度肯定是不够的。怎么利用好新时代？我认为一个是通过和大企业合作，把剪纸元素融入进他们的产品中，让大家有更多接触到剪纸的机会。第二个是运用像抖音，B站这样的新媒体平台，比如像李子柒，用新媒体让全世界认识到了中国田园诗般的美，剪纸也是一样，能把艺术用喜闻乐见的方式传达给大众很重要，第三个是融入其他艺术，比如把剪纸元素融入到舞蹈、戏剧、建筑这样的艺术中，“众人拾柴火焰高”嘛，不同艺术的抱团也对弘扬也非常有益“。

　　“薪火相继承千年底蕴”，实践队员对此感触颇深，一代又一代的文化工匠，秉承先祖遗训技艺，将这美好精妙传承。而他们传承的不仅是一门门精美绝伦艺术，更是一种种中国人的情绪的表达，一缕缕中华民族文化自信的魂和神。

　　纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行

　　通过传承人的讲解与指导，实践队员决定尝试自己剪出一幅的剪纸，切身感受剪纸过程中的酸甜苦辣。

　　在艰辛的实践下，队员们剪出了精美喜庆的剪纸

　　通过一天的实践，实践队员对剪纸文化的美有了更为深刻全面的认知，并亲身体会到了剪纸制作的艰辛不易，收获了展出成品时的自豪喜悦，同时了解到同剪纸一样的非遗文化在传承和弘扬上面临的困境和挑战。在更直观地体悟到保护非遗文化的重要与困难后，实践队与传承人展开了讨论，得出了更好保护非遗文化的方法：大众层面，我们应自觉地学习了解非遗文化，并落实在行动中，切身体会非遗文化的美，匠人方面，要耐得住寂寞，坐得住板凳，以虔诚沉稳的心对待非遗艺术，并且不能一昧固守传统，而要让非遗艺术融入新时代并随时代发展，展现出新的活力，政府部门方面，既要加大对非遗文化的投资，不让传承匠人因经济等原因而放弃，还要多加建设非遗文化的展现平台，让非遗文化更多地走进寻常百姓的生活。通过这样三管齐下，实践队相信非物质文化遗产一定得到根本性的保护、传承与发展，中国非物质文化遗产也一定能走向大众，走向世界，走向未来。（孙泽昕）