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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。

应急管理部发布2021年全国十大自然灾害******

　　中新网1月24日电据应急管理部网站消息，应急管理部近日发布2021年全国十大自然灾害，河南特大暴雨灾害、江苏南通等地风雹灾害、青海玛多7.4级地震在列。

　　2021年，我国自然灾害形势复杂严峻，极端天气气候事件多发，经应急管理部会同工业和信息化部、自然资源部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、农业农村部、卫生健康委、统计局、气象局、银保监会、粮食和储备局、林草局、中国红十字会总会、国铁集团等部门和单位对2021年全国重大自然灾害事件会商核定，全国十大自然灾害如下：

2021年7月25日，河南新乡，多支救援力量在当地受灾较为严重的小朱庄开展救援工作。资料图为救援人员在小朱庄转移民众。中新社记者崔楠摄

　　一、7月中下旬河南特大暴雨灾害

　　7月17日–23日，河南省遭遇历史罕见特大暴雨，全省平均过程降雨量223毫米，有285个站超过500毫米；有20个国家级气象站日降水量突破建站以来历史极值，其中，郑州、新密、嵩山站均超其历史日极值1倍以上，郑州气象观测站最大小时降雨量(20日16–17时，201.9毫米)突破我国大陆有记录以来小时降雨量历史极值。多条河流发生超警以上洪水，郑州、新乡、鹤壁等多地遭受特大暴雨洪涝灾害，受灾范围广、灾害损失重、社会关注度高。灾害造成全省16市150个县(市、区)1478.6万人受灾，因灾死亡失踪398人，紧急转移安置149万人；倒塌房屋3.9万间，严重损坏17.1万间，一般损坏61.6万间；农作物受灾面积873.5千公顷；直接经济损失1200.6亿元。

　　二、黄河中下游严重秋汛

　　2021年入秋后，冷暖空气在黄河中游持续猛烈交汇、带来连续降雨，黄河流域9月份平均降水量179毫米，为1961年以来历史同期最多，造成黄河中下游发生1949年以来最大秋汛，中游干流9天时间连续发生3次编号洪水，支流洛河、汾河水位或流量超历史实测记录，黄河中下游河道高水位、大流量行洪持续同期一个月，山西、陕西、河南、山东等省局地洪涝灾害严重，造成4省32市232个县(市、区)666.8万人受灾，因灾死亡失踪41人，紧急转移安置46.7万人；倒塌房屋4.6万间，不同程度损坏17.5万间；农作物受灾面积498.6千公顷；直接经济损失153.4亿元。

　　三、7月中下旬山西暴雨洪涝灾害

　　7月10日–23日，山西省先后出现10日–11日、18日–23日两轮强降雨天气过程，间隔时间短、累计雨量大，引发严重洪涝灾害，造成晋城、忻州、长治等10市47个县(市、区)61.2万人受灾，因灾死亡失踪35人，紧急转移安置7.4万人；倒塌房屋2.1万间，不同程度损坏5.7万间；农作物受灾面积51千公顷；直接经济损失82.8亿元。

　　四、8月上中旬湖北暴雨洪涝灾害

　　8月8日–15日，湖北省部分地区出现强降雨，其中，11日–12日湖北襄阳和随州出现大到暴雨，局地特大暴雨，最大日雨量为随县柳林519毫米，引发严重洪涝灾害，造成随州、襄阳、孝感、黄冈等11市(州)58个县(市、区)和神农架林区158万人受灾，因灾死亡28人，紧急转移安置5.7万人；倒塌房屋1100余间，不同程度损坏1.7万间；农作物受灾面积126.5千公顷；直接经济损失31.2亿元。

　　五、4月30日江苏南通等地风雹灾害

　　4月30日，江苏沿江及以北大部地区遭受大风、冰雹等强对流天气袭击，南通沿海局地风力达13–15级，最大风速达47.9米/秒(15级)，多地大风观测突破建站以来历史极值，引发严重风雹灾害，造成南通、泰州、淮安等8市36个县(市、区)2.7万人受灾，因灾死亡失踪28人，紧急转移安置3100余人；倒塌房屋397间，不同程度损坏1.3万间；农作物受灾面积11千公顷；直接经济损失1.6亿元。

　　六、8月中下旬陕西暴雨洪涝灾害

　　8月19日–25日，陕西省部分地区出现强降雨过程，其中，陕南地区暴雨持续时间长、影响范围广、累计雨量大、局地降水强度强，引发严重洪涝灾害，造成西安、汉中、安康、商洛等9市49个县(市、区)107.2万人受灾，因灾死亡失踪21人，紧急转移安置9.9万人；倒塌房屋2700余间，不同程度损坏2.4万间；农作物受灾面积26.6千公顷；直接经济损失91.8亿元。

　　七、11月上旬东北华北局地雪灾

　　11月4日–9日，我国大部地区出现寒潮天气过程，降温幅度大、雨雪范围广、极端性强，综合强度指数为1961年以来第四强，降温幅度超过16℃的国土面积达101万平方公里，华北、东北等地普降暴雪或大暴雪，局地出现特大暴雪，东北三省和内蒙古局地雪情较重。低温冷冻和雪灾造成内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等9省(区、市)35.1万人受灾，因灾死亡7人(建筑物、树木倒压所致)，农作物受灾面积19.3千公顷，大量农业大棚、牲畜棚舍、简易工业厂房倒损，直接经济损失69.4亿元。

　　八、云南漾濞6.4级地震

　　5月21日21时48分，云南大理州漾濞县(北纬25.67度，东经99.87度)发生6.4级地震，震源深度8公里，此后发生多次5级以上余震。地震造成大理、临沧2市(州)13个县(市)16.5万人受灾，因灾死亡3人，紧急转移安置2.8万人，倒塌房屋1854间，严重损坏1.9万间，一般损坏7.5万间，交通、道路、市政、教育等设施不同程度受损，直接经济损失33.2亿元。

　　九、2021年第6号台风“烟花”

　　2021第6号台风“烟花”于7月25日12时30分前后，在浙江舟山普陀区沿海登陆，登陆时中心附近最大风力13级(38米/秒)，26日9点50分在浙江平湖市沿海以强热带风暴级(10级)再次登陆，30日晚8时停止编号。“烟花”具有移动速度慢、陆上滞留时间长、风雨强度大、影响范围广等特点，造成浙江、上海、江苏等8省(区、市)40市230个县(市、区、旗)482万人受灾，紧急转移安置143万人；倒塌房屋500余间，不同程度损坏8300余间；农作物受灾面积358.2千公顷；直接经济损失132亿元。

　　十、青海玛多7.4级地震

　　5月22日2时4分，青海果洛州玛多县(北纬34.59度，东经98.34度)发生7.4级地震，震源深度17公里，此后发生数次余震，最大余震5.1级。地震造成果洛、玉树2州7个县11.3万人受灾，19人受伤，紧急转移安置10.8万人，倒塌房屋1039间，严重损坏7600余间，一般损坏5万间，部分道路、桥梁等基础设施损毁，直接经济损失41亿元。