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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。

解码中央农村工作会议 夯实“三农”压舱石 力争产能再上新台阶******

　　强国必先强农，农强方能国强。近日召开的中央农村工作会议锚定建设农业强国目标，对“三农”工作作出一系列重要部署，强调“保障粮食和重要农产品稳定安全供给”始终是建设农业强国的头等大事，提出“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”“抓住耕地和种子两个要害”“健全种粮农民收益保障机制”等。

　　业内专家表示，我国粮食安全形势总体向好，推动粮食产能迈上新台阶，进一步挖掘粮食增产潜力，粮食安全的根基将进一步夯实。为此，要抓住耕地和种子两个关键，提高农民种粮综合收益，持续激发农民种粮的内生动力。

　　实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动

　　悠悠万事，吃饭为大。会议将“保障粮食和重要农产品稳定安全供给”作为建设农业强国的头等大事，指出要“实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动”，抓紧制定实施方案。

　　近年来，我国粮食产能稳定提升。国家统计局数据显示，2022年全年粮食实现增产丰收，全国粮食总产量达13731亿斤，比上年增加74亿斤，增长0.5%，粮食产量连续8年稳定在1.3万亿斤以上。人均粮食占有量达483公斤，高于国际公认的400公斤粮食安全线，做到了谷物基本自给、口粮绝对安全。

　　“我国粮食安全形势总体是好的，不过，当前和今后一个时期，我国保障粮食安全仍面临一些风险挑战。”中国人民大学教授、国家粮食安全战略研究院院长程国强说，必须未雨绸缪，始终绷紧粮食安全这根弦，持续提升粮食综合生产能力，更好地保障粮食安全。

　　“据测算，我国粮食产量在‘十四五’期间有望达到1.4万亿斤。”中国农业大学国家农业市场研究中心主任、国家小麦产业技术体系产业经济研究室主任韩一军说，实施新一轮千亿斤粮食产能提升行动，进一步挖掘粮食增产潜力，推动粮食产能迈上新台阶，为保障粮食安全夯实基础。

　　韩一军还表示，会议强调保障粮食和重要农产品稳定安全供给，这是在当前国际国内形势下对保障粮食安全作出的重要部署。下一步，要统筹好稳定与安全的关系，增强我国农业产业链韧性，切实提升大豆油料等产能和自给率，保障我国粮食和重要农产品全球供应链的安全稳定。

　　抓住耕地和种子两个要害

　　会议强调，要抓住耕地和种子两个要害，坚决守住18亿亩耕地红线，逐步把永久基本农田全部建成高标准农田，把种业振兴行动切实抓出成效，把当家品种牢牢攥在自己手里。

　　韩一军表示，继续提高粮食产能，耕地和种子是关键。其中，在耕地方面，除了守住“18亿亩”红线之外，还要抓好高标准农田建设、黑土地保护，这是提高粮食产能的根基。

　　近年来，各地加紧推进旱涝保收、稳产高产的高标准农田建设，不断改善农业基础设施。到2022年底，我国高标准农田将累计建成10亿亩。

　　“但要继续提高产量，靠扩大面积空间有限，重点还要提高单产，种子就成了关键中的关键。”韩一军说，所以要把种业振兴行动切实抓出成效，要把当家品种牢牢攥在自己手里。

　　记者从农业农村部获悉，在我国农作物生产中，80%的种子是靠企业提供的。近年来，我国种业企业发展较快，已经拥有两家全球前10强的农作物种业企业，但是多数企业规模小、竞争力不强。

　　2021年7月，中央全面深化改革委员会第二十次会议审议通过《种业振兴行动方案》，明确要扶持优势种业企业发展。2022年8月，农业农村部发文表示要做优做强一批种业龙头公司，加快打造种业振兴骨干力量。

　　农业农村部种业管理司相关负责人指出，只有让更多拥有自有品种的优势企业成为种业市场的供应者、品种更新的推动者，才能真正落实种源自主可控的目标要求。

　　健全种粮农民收益保障机制

　　要丰收，也要增收，才能持续激发农民种粮的内生动力。

　　会议提出，要健全种粮农民收益保障机制，健全主产区利益补偿机制。保障粮食安全，要在增产和减损两端同时发力，持续深化食物节约各项行动。

　　“健全种粮农民收益保障机制和主产区利益补偿机制，让农民种粮有利可图、让主产区抓粮有积极性。”程国强说。

　　一直以来，种粮成本高、收益低，是影响农民种粮积极性的重要原因。此外，粮食生产还面临市场波动、自然灾害等风险挑战。

　　为了确保农民种粮卖得出、有钱挣，近年来我国不断强化粮食生产政策扶持，加快建立健全农产品价格、农业补贴、农业保险等保障机制。2022年，中央先后向实际种粮农民发放一次性农资补贴资金400亿元，缓解农资价格上涨带来的种粮增支影响；继续提高小麦、稻谷最低收购价，稳定玉米、大豆生产者补贴和稻谷补贴政策，提高农民种粮积极性；在继续实施政策性农业保险的基础上，实现三大主粮完全成本保险和种植收益保险在主产区产粮大县全覆盖。

　　农业农村部农村经济研究中心产业发展研究室主任曹慧表示，健全种粮农民收益保障机制，要构建价格、补贴、保险“三位一体”的扶持政策体系，完善主产区利益补偿机制，采取有效措施巩固粮食功能区生产能力，防止出现功能弱化趋势。此外，还要大力发展收购、存储等农业社会化服务，减少粮食产后损耗，推动节本增效，提高农民种粮综合收益。(记者汪子旭 班娟娟)

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）