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。

安全滑雪知多少？20条守则须记牢******

　　日前，国家体育总局公布了第一批高危险性体育赛事活动目录，滑雪赛事位列其中。国际滑雪联合会此前也公布过《十大安全准则》，提示滑雪爱好者遵守规则，安全滑雪。滑雪作为一项高危险性运动，无论是初学者还是资深雪友，都要把安全意识放在第一位。

　　滑雪前需要做好哪些防护，滑雪中如何避免发生碰撞、出现伤病如何救治，滑雪后如何快速恢复？带着这些问题，新京报记者专访郭丹丹、方森、倪守军、连文志等滑雪专家和运动医学专家，详解滑雪过程中需要注意的相关事项，在安全的前提下享受滑雪运动带来的乐趣。

　　滑雪前

　　严禁酒后滑雪

　　所有的滑雪场安全提示中，都有一条“严禁酒后滑雪”。方森表示，滑雪需要很好的平衡能力，滑雪之前千万不要喝酒。同时，患有心脏病、高血压等基础病的群体也不建议滑雪，“一旦出现意外，小的雪场还好，巡逻员可能会及时发现。如果在较大的雪场，很难第一时间被发现。”

　　了解雪场环境

　　滑雪前一定要了解滑雪场的雪道环境，认真阅读雪场安全提示，准确掌握各条雪道的坡度、长度和难度，根据自身水平选择合适的雪道，更不要滑出滑雪场界线。“不要盲目尝试超出能力范围的更高级的雪道，否则就等于把自己和他人置于危险的境地。”倪守军说。

　　方森介绍，每到一个陌生的雪场时，他会找一个熟悉环境的朋友或教练当向导，尽快了解雪场周围的环境。特别是滑野雪，一棵树看上去只露个尖，但底下可能就是个几米深的大坑。

　　装备心中有数

　　滑雪服、头盔、雪镜、雪板、雪杖、雪鞋这些装备都可以在滑雪场租到，手套、帽子、护脸等防护用品也要准备好。郭丹丹表示，装备准备齐全，到了雪场不至于手忙脚乱，也会省去很多时间。否则滑雪前一通忙活，人会烦躁，体验感也不好。

　　护肤不可忽视

　　滑雪虽然是一个冬季项目，但对防晒有很高的要求。方森介绍，因为长时间在雪场，滑雪教练脸上通常都会出现“熊猫脸”，大家在滑雪前一定要涂抹防晒霜、戴上护脸，保护好皮肤。

　　热身微微出汗

　　雪场气温低，滑雪前要进行充分热身，激活身体肌肉，防止滑雪时摔倒受伤。连文志介绍，穿上雪鞋前可以进行一些深蹲或者原地小碎步跑训练，心率达到100左右或者感觉后背微微出汗即可。

　　新手请个教练

　　滑雪不是一个容易上手的项目，新手最好在教练的指导下进行。郭丹丹指出，如果条件允许，一定要请个教练，看上去是多了一份开销，但非常有必要，“有时候这些技术就像窗户纸，一捅就破。而且你学会了以后，也会变身一个小教练去教其他朋友。”

　　滑雪中

　　“超车”留足空间

　　滑雪过程中处处要牢记安全意识，不要撞到别人，也不要被别人撞到。同时，选择在合适的雪道滑行，注意避让一些障碍物，减少不安全的因素。方森介绍，滑行过程中如果想要超越其他人，一定要留出足够的空间。前方滑雪者有雪道使用的优先权，发生碰撞责任在后方滑雪者。

　　摔倒时扔雪杖

　　滑雪是一项“摔”出来的运动，滑雪过程中摔倒在所难免，但一定要学会如何正确地摔倒以及起身。倪守军介绍，双板选手摔倒时要扔掉雪杖，双手抱在胸前向雪板一侧倾斜倒下；单板选手可以向后蹲坐下去或者往前扑倒，一定注意避免头部、手腕、肩部跟地面直接发生碰撞。

　　摔倒后要避让

　　如今滑雪爱好者越来越多，各大雪场节假日人流更是趋于饱和。雪圈有句俗话“不怕摔、就怕撞”。初学者如果在雪道上摔倒，应尽快脱板起身让开雪道，到雪道两侧或是不影响他人滑行的地方重新穿好雪板，防止被撞伤。

　　切记不要扎堆

　　初学者往往是三五好友一同来到雪场，切记不要扎堆滑行，要保持一定的安全距离，否则很容易发生碰撞。方森介绍，摔倒时通常伤情都不太严重，比较严重的多是被人撞伤。如发现前方有雪友摔倒应及时避开，实在来不及时可以主动摔倒，避免对他人造成二次伤害。

　　坐魔毯勿打闹

　　在雪场乘坐魔毯(初、中级雪道的交通方式，也叫雪场电梯)时，一定要注意力集中，这同时关系到身边雪友们的安全。方森介绍，双板爱好者乘坐魔毯时，一定要让雪板处在平行状态，雪板不要交叉。在魔毯上不要跟同伴打闹，身体也不要有多余动作，很多时候都是在猛一回头时摔倒的。一旦发生意外，工作人员会第一时间停止魔毯运行，这也有可能造成更多人摔倒。技术好的单板爱好者可以单脚滑行至魔毯，如果是初学者则建议把雪板脱下来抱着，这样相对安全一点。

　　累了就要休息

　　方森强调，滑雪时感觉到累了，就一定要休息，很多事故往往都出现在最后一趟滑行中。人一旦疲劳，身体便心有余而力不足。脑子里想着一个动作，但腿上使不出劲了。这时候如果再坚持继续滑雪，很容易出现事故。

　　骨折及时固定

　　滑雪最容易损伤的部位是膝关节，其中前交叉韧带、内侧副韧带和半月板损伤最为常见，再严重一点可能会出现骨折。连文志表示，如果出现膝关节骨折情况，一定要及时固定，否则容易穿破动脉神经，引起严重的并发症。可以把雪杖或雪板当作支架把膝关节保护起来，然后转移到一个安全的地方，等待救护人员到达。

　　肩伤立即停滑

　　除了膝关节，肩关节也是滑雪过程中容易受伤的部位。一旦出现肩关节脱位等情况，要联系医护人员或直接去医院，不要自行复位。连文志强调，肩部出现伤病后，一定不要再继续滑雪，此时身体平衡受到破坏，滑行过程中很容易摔倒，出现二次受伤的情况。

　　头受伤禁喝水

　　滑雪中尽管佩戴了头盔，但仍有可能出现脑外伤情况。连文志强调，出现颅脑受伤时，一定不要吃东西，也不要喝水，等待医生救治，“这时候喝水，可能会因为呛咳引起肺炎，医学上叫吸入性肺炎，是非常危险的。”

　　雪板可当担架

　　与双板不同，单板滑雪摔倒时多是臀部、背部着地，严重时会出现腰椎骨折、尾椎骨折等。一旦摔倒后出现腰部疼痛，或者下肢活动受限、下肢活动障碍等情况，有可能是发生了腰椎骨折。这时候的救治非常重要，可将雪板脱下充当担架，伤者一定不要再起身，也不要做弯腰、扭腰等动作，等待医生救治。

　　滑雪后

　　排酸缓解疲劳

　　连文志介绍，滑雪结束后，要及时进行拉伸活动，尽快将肌肉中的乳酸排出，减轻第二天肢体酸痛感。如果不做拉伸活动，肢体酸痛情况可能会持续3至5天。除了拉伸，滑雪后也可使用筋膜枪对肌肉适当按摩，缓解疲劳。

　　适当补充能量

　　由于是一项室外低温项目，滑雪后要适当补充热水。方森介绍，滑雪过程中会消耗大量热量，大家可以备点牛肉干或巧克力快速补充热量。另外，泡温泉也是一种运动后很好的放松方式。日本的很多雪场都配套有温泉，滑雪后泡泡温泉可以及时放松身体。

　　及时更换内衣

　　滑雪过程中容易出汗，滑雪后要及时更换内衣，预防感冒。注意滑雪时不要穿棉质的贴身内衣，不易排汗。

　　注重日常锻炼

　　滑雪是一项高强度运动，非雪季时也要适当锻炼身体，良好的肌肉力量可以保证运动时的灵敏性，肌肉力量不强的人容易产生疲劳，增加运动损伤风险。连文志称，跑步、自行车等都是不错的健身方式，平板支撑、俯卧撑等也能很好锻炼腰背部核心肌力。肌肉力量好了，滑雪过程中就不容易摔倒和受伤。