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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。

全球经济增速急剧放缓******

　　世界银行发布最新一期《全球经济展望》报告指出，在通胀高企、利率上升、投资减少的背景下，全球经济增速正在急剧放缓，预计2023年全球增长将从6个月前预测的3%降至1.7%。

　　报告认为，增长急剧下滑将是一个普遍现象，95%的发达经济体、近70%的新兴市场和发展中经济体的2023年经济增长预测都较此前预测数据有所下调。在目前的经济形势下，任何新的不利因素都可能将全球经济推入衰退。如果出现这种情况，那将是80多年来首次在同一个10年期内连续发生两次全球衰退。

　　“随着全球经济前景恶化，各项危机也在加剧。”世界银行行长戴维·马尔帕斯认为，全球资本被那些政府债务水平极高且利率不断上升的发达经济体所吸纳。在这种情况下，新兴市场和发展中经济体受制于债务压力，可能在未来多年内增长乏力。同时，教育、卫生、减贫和基础设施等领域的发展成果已经遭到逆转，而经济增长和商业投资的疲软将会进一步加剧这一趋势，并使各国更难以应对与气候变化有关的各种需求。

　　报告预计，2023年发达经济体的经济增长速度将从2022年的2.5%降至0.5%。根据过去20年的经验，这种大幅下滑往往是全球衰退的先兆。

　　根据报告，预计2023年美国经济增速将降至0.5%，比之前的预测低1.9个百分点，这将是自1970年以来除官方认定的衰退期以外美国经济表现最差的一年。预计2023年欧元区经济零增长，比之前预测下调了1.9个百分点。预计2023年中国经济将增长4.3%，较之前的预测低0.9个百分点。除中国以外的新兴市场和发展中经济体的增长率预计将从2022年的3.8%降至2023年的2.7%，主要原因是外部需求大幅下滑。

　　报告预计，未来两年新兴市场和发展中经济体人均收入平均每年增长2.8%，这比2010年至2019年的平均水平低了整整1个百分点。在撒哈拉以南非洲地区，预计2023年至2024年人均收入年均增长率仅为1.2%，这可能导致贫困率有所上升。报告显示，到2024年底，新兴市场和发展中经济体的GDP水平将比新冠疫情前的预期水平低6%左右。尽管全球通胀将有所回落，但仍会高于疫情暴发前的水平。

　　这份报告首次对新兴市场和发展中经济体的中期投资增长前景进行了全面评估。在2022年至2024年期间，这些经济体的总投资年均增长预计约为3.5%，不到此前20年普遍增幅的一半。针对这一情况，报告专门为政策制定者提供了加快投资增长的一系列建议。

　　“投资低迷是一个值得关注的严重问题，因为它可能导致生产率难以提高、贸易表现疲软，从而削弱整体经济前景。没有强劲和持续的投资增长，就不可能实现广泛的发展。”世界银行预测局局长阿伊汗·高斯说，“各国促进投资增长的具体政策需要适应各自国情，但无论如何都要从建立健全财政货币政策框架以及开展全面的投资环境改革着手。”

　　报告显示，东亚与太平洋地区经济继2021年强劲反弹后，2022年增速明显放缓，预计全年增幅为3.2%，较之前的预测低1.2个百分点。2023年东亚与太平洋地区的经济增长率将稳步上升至4.3%。2022年，本地区通胀水平有所上升。尽管如此，与世界上其他地区相比，东亚与太平洋地区的价格压力普遍较小，重要原因之一是潜在增长率相对较高、复苏进程较慢导致本地区仍然存在负产出缺口。

　　报告还指出，目前影响东亚与太平洋地区经济发展的主要下行风险仍然存在，包括疫情可能再次扰乱经济、全球金融政策收紧幅度超出预期、全球经济增长放缓以及与气候变化相关的破坏性天气事件频繁发生等。如果乌克兰危机旷日持久、地缘政治不确定性继续加剧，则可能进一步损害全球商业信心和消费者信心，导致本地区出口增长放缓幅度超出预期。柬埔寨、马来西亚、蒙古国和越南等尤为依赖出口的经济体特别容易受到出口需求下滑的影响，本地区与气候变化相关的破坏性天气事件也正变得日益频繁。（周明阳）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）