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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。

北京开展冬季冰上活动专项执法行动 执法人员已劝导、制止冰上活动778次******

　　执法人员已劝导、制止冰上活动778次【北京开展冬季冰上活动专项执法行动，建议市民到正规滑冰场、市水务系统开放的5处冰场进行冰上活动】

　　北京进入数九寒冬，上冰游玩的市民越来越多。但如果市民选择的是冰面封冻不结实、冰面较薄的“野冰”区域，在上面违规、违法野滑、野钓，一旦发生危险，后果将不堪设想。

　　日前，北京市水务执法总队与属地制订工作方案，开展专项行动。执法总队16支分队在清晨、夜间、周末及节假日开展执法检查，在存在违法行为及不安全游河行为的重点区域、重点时段开展错时执法及检查。

　　现场

　　市民带来自制冰车 被执法人员劝离

　　昨日上午10时许，北京市水务综合执法总队门头沟分队分队长杨元辉和同事们来到三家店调节池，这里是北京市地表水一级水源保护区。“按照规定，别说是一级水源地，就是普通的河湖，只要不是正规河湖冰场，都不建议市民上冰游玩。”杨元辉表示。进入冬季，尤其是河湖上冻之后，执法队员们最重要的任务就是巡查冰面，劝导市民不要违规上冰，并对在水源地上冰的行为进行执法检查。

　　记者在岸边看到，尽管昨日的气温比前几日略低一些，河道中仍有部分区域尚未冻结实，还有大片流动的水体。透过薄薄的冰层，冰面下的水体清晰可见。杨元辉说：“今年气温比往年同期高一些，所以很多河道的冰面看上去似乎冻上了，但其实厚度也就三五厘米。如果市民违规上冰，毫无疑问会存在极大安全隐患。”

　　10时30分，有人拎着自制冰车、铁钎子往河道里走，其中一位家长带着小朋友在河道里凿冰。杨元辉一边儿大声喊：“请离开冰面，违规上冰十分危险。”一边儿和同事们赶往市民违规上冰的区域。

　　“请您离开冰面，您带着孩子这样凿冰太危险了。”执法队员连声劝导。“谢谢您提醒。不过我对这太熟悉了，没事。”市民回应。杨元辉挺着急：“您看您身后，那片水都没冻上呢，冰面多薄。发生危险怎么办。”“固执”的杨元辉一个劲儿劝，看着市民全部离开河道了才放心。

　　白天，执法人员重点巡查市民违规上冰野滑、玩冰车，到了夜晚，重点检查的则是冰钓。为了防止市民冰钓发生危险，水务部门在河岸上安装了“刺笼”。尽管这样依然挡不住市民违规上冰。在三家店库区，记者隔着防护网看到有一小段“刺笼”被掰弯，冰面上凿开了一个个大大小小的圆洞。杨元辉说：“被掰过去的‘刺笼’就是市民冰钓时弄的，他们从这里翻进去。我们的执法队员看见一次、修一次，目的就是让市民不要进冰面，保障大家的安全。”

　　执法

　　专项执法行动将持续至寒假结束

　　今年1月1日，北京市水务综合执法总队联合属地启动了冬季冰上活动专项执法行动。北京市水务综合执法总队副总队长员明达介绍，本次行动将持续到寒假结束，重点查处饮用水水源一级保护区内滑冰、冬泳、冰钓等违法行为，一经发现，当事人将受到罚款处理。同时，重点制止、劝导在非垂钓区垂钓、在城市河湖范围内滑冰等不安全行为，维护市民生命安全及市管河湖良好的水事秩序。

　　截至1月10日，总队共开展执法检查52次，出动执法人员149人次，联合执法检查12次，劝导、制止冰上活动778次；立案11起，罚款1000元。

　　专项行动与各区水务、公安、城管、农业农村、河道管理等部门强化执法联动，发挥市、区、乡(镇、街道)三级水务执法力量协同机制，推进区域内多部门共管共治。行动期间，将对违法行为严重及市民反映强烈、社会影响力大的违法案件予以曝光。

　　员明达建议市民到正规滑冰场或者市水务系统开放的5处冰场进行安全的冰上活动。5处冰场包括八一湖冰场、门城湖冰场、晓月湖冰场、莲石湖冰场和温榆河公园冰场。

　　员明达表示，欢迎市民发现涉水违法行为后积极监督举报。据执法人员介绍，举报电话公布后，每天都有热心市民拨打电话反映相关情况。

　　探访

　　围栏、标语、喇叭、安保齐上阵 仍拦不住滑野冰的人

　　近日，通州、密云接连有4人因被困冰中遇难。此外还有几则滑野冰落水被救或自救的视频引起关注：1月7日下午，北京展览馆后湖多人在湖面上滑野冰时落水，周围同行者和热心群众一起手拉手形成“人墙”接力拉出落水人员；1月8日下午，在奥林匹克公园龙形水系的一处冰面上，有市民嬉耍时不小心掉进了冰窟窿，另两名市民前去施救时也一同掉了下去，最终几人均被救出，并无大碍。

　　1月11日，记者探访奥林匹克公园龙形水系、亮马河、南护城河段等多处水域发现，尽管岸边设有“冰面危险，请勿滑冰”标语，也有工作人员拿着喇叭巡逻劝阻，但仍有滑冰的人套上冰鞋，拿上冰球杆，推上冰车走上冰面。遇上带着孩子的游玩者，不少租赁冰车和冰鞋的商贩还会上前招揽生意。不少游玩者表示，尽管注意到了相关提示语，但觉得“这么多人在这里玩，不会出事的”。

　　新京报记者 张静姝 徐巧丽 熊丽欣 徐杨 慕宏举 丛之翔 史航 赵敏 左琳

　　奥林匹克公园龙形水系

　　喇叭重复“不要滑冰” 安保在岸边看护

　　据媒体报道，1月8日下午，在奥林匹克公园龙形水系的一处冰面上，有市民嬉耍时不小心掉进了冰窟窿，另两名市民前去施救时也一同掉了下去，所幸最终几人均无大碍。

　　1月11日下午，记者探访时发现，奥林匹克公园龙形水系仍有近百人在冰面上玩耍，其中大部分是大人带着孩子。此前落水者的落水点冰窟直径约两米，此时已经重新结冰，冰上放置了一只黑色路锥。

　　记者注意到，岸边的一处围栏上挂着一只大喇叭，不断重复播放着“冰面太薄，请不要滑冰”的警告，岸边每隔一段还有安全提示牌，提示游客“为了您的生命安全，请勿在冰面上玩耍”。同时，还有七八名安保人员在岸边来回走动。

　　“根本拦不住。”其中一名安保人员告诉记者，整个龙形水系平均水深大概有1米多，“大人落水可以爬上来，但小孩不行。”尽管如此，还是有很多带着孩子来玩的游客。

　　昨日15时许，北京市城市管理行政执法局四名工作人员来到此处了解情况，询问完此前落水者的落水地点后，又查看靠近水中建筑的冰面是否出现融化渗水，叮嘱安保人员对游玩者加紧看护后离开。

　　有安保人员透露，最近常有穿便衣的监管人员过来查看，周围租赁冰车的小商小贩也知道如何应对，“到时候他们就说冰车是自己带过来玩的，只要不出现意外，就没事。”

　　亮马河

　　有人出租冰车冰鞋 称火爆时需排队

　　在亮马河南路岸边的步行道上，每隔一段就贴有“河道水深、滑冰危险”的提示，但仍有几位家长带着孩子在冰面上玩耍。大约400米的河道分散着两个租赁冰车冰鞋的商家，二十几套冰车摆在冰面，商家称生意火爆时租车需要排队。

　　记者注意到，离河岸边大约一米宽的冰面上已经化出一层水，冰面断裂。而沿河向东大约500米的燕莎桥附近，冰面已经完全化开。出租冰车冰鞋的商家均表示这并不会影响上冰玩耍。“冰至少冻了有这么厚，汽车上来都没事儿”，一名男子双手张开比画了大概20厘米告诉记者。

　　提及安全问题，商家称“没问题”，“我们每年都来，看一眼冰面就差不多知道能不能上(冰)。”他表示，按照以往的情况和今年天气来看，亮马河这处野冰场能开放至正月初十左右，预计在春节假期会迎来游客高峰，“尤其是孩子多，这里是天然游乐场。”

　　一名带孩子的女士说，这是她今年第三次来此处游玩了，十几年前她和朋友就是这里的常客，“拎着滑冰鞋就来了，那时候人也不少，还有冰球爱好者在这儿组队比赛。”至于安全问题，这位妈妈表示心里有数，“刚入冬和开春肯定不会来，但这腊月寒冬的肯定没问题。”

　　除了游戏玩耍的孩子，中午时，也有不少原本沿河散步的年轻人上冰走走。一名在附近上班的男士称，一入冬冰面就热闹起来，多年来一直如此。在他看来，这样的天然水域在冬天应利用起来，河道管理方应该加强管理，“比如限定好开放时间”。

　　南护城河段

　　市民翻越围栏和警戒线进入河道

　　昨日，南护城河段近龙潭公园一公里水域处，有人在结冰的河面打冰球、滑冰车。记者看到，有人在冰面上滑得畅快，而一两米外的地方就是未结冰的水面。

　　“既然已经下来了，就不考虑(危不危险)了。”滑冰的王先生称自己今年66岁，在护城河上滑冰至少40年了，从12月开始到立春，“每天都来(滑冰)”。他强调，在护城河上滑野冰的都是“滑冰爱好者”。

　　王先生表示并不担心冰面破裂，河道中间的冰面有二三十厘米厚，但靠岸的地方因为水泥吸收热量，“冰比较薄，才真的危险”。该河段附近并没有下冰的地方，周围的围栏都是焊死的，王先生称大家都是直接越过围栏进入河道。

　　除滑冰外，王先生同时也出租冰车冰鞋等。探访期间，一对母女来租赁冰车，王先生从随身携带的袋子里掏出折叠的冰车及一对冰橇，这位女士随即扫码付款。约半小时内，王先生租出去了2辆冰车。

　　南护城河段设有多处警示标语，如“当心落水”“禁止翻越”等，此外河道上每间隔几百米就设警戒线。但记者看到，有人视若无睹地越过警戒线，一处警戒线附近有三四个人在滑冰。

　　在河边，一名监管城市绿化的工作人员告诉记者，河面结冰后来冰上玩耍的人就多了起来，尤其是在周末，不少家长带着孩子来滑冰，“河道有巡护人员，只能进行劝阻，但没有用。劝上来了还是会翻下去。”

　　提示

　　消防：不要贸然相信冰面的承重力

　　北京密云区消防救援支队溪翁庄消防救援站指导员李磊介绍，一般而言，正规冰场不会选在流动的水域，这也是“野冰场”之所以危险的重要原因——流动的河水和湖水会造成冰面厚薄不一，存在塌裂风险，而冰面的承重能力用肉眼是无法观察到的，“我们往往会看到有人用棍子敲、用石头砸，甚至先上去一只脚来探测冰层的结实程度，然而在你伸出脚尝试时，实际上就已经是在拿自己的生命开玩笑。”

　　李磊表示，北京存在城市热岛效应，空气流动慢，看上去“足够结实且能承载多人玩耍”的冰面，实际暗藏危险，冰面在冰刀、冰车、冰撬以及人的磨损、挤压和破坏下，会受力不均，“可能今天还没事，明天就会出现裂痕，再加上这几天气温并不低，湖面还留有多处因钓鱼而凿破的冰窟窿，冰面厚薄不一，因此，滑野冰极易发生意外。”

　　“不要贸然相信冰面的承重力，危险降临的时候，人的力量是非常渺小的，尤其是在陌生且无人看管的水域。”而对野冰水域游玩屡禁不止、还有不少家长将孩子带到野冰上游玩的现象，李磊提醒，“请大家务必远离野冰，不要拿自己的生命开玩笑，如有游玩需求，建议前往正规冰场。”

　　假若遇到意外落水的紧急情况，李磊建议，在专业救援人员未赶到前，救助者可使用绳索、竹竿、树枝等周边可利用的工具或者物品，作为岸上牵拉救援的工具。切勿因着急而盲目救援，如果现场环境恶劣，非专业人员、不具备较强的游泳和冰面救援能力的人员，不要贸然行动，避免发生其他危险。

　　新京报记者 吴婷婷

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）