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。
东西问丨盖志毅：中国治理库布其沙漠，为何令世界刮目相看？******
中新社呼和浩特12月31日电 题：中国治理库布其沙漠，为何令世界刮目相看？
——专访经济学家、内蒙古政协农牧委员会副主任盖志毅
中新社记者 李爱平
经济学家盖志毅，在其学术生涯中用了很大精力研读库布其沙漠，对于库布其沙漠的历史与现状，他能信手拈来。
甚至日前库布其沙漠新能源基地项目在内蒙古鄂尔多斯市正式开工建设，他都会与记者第一时间分享。
据官方媒体报道，这是在沙漠、戈壁、荒漠地区开发建设的全球最大规模风电光伏基地项目，也是中国首个开工建设的千万千瓦级新能源大基地项目。
盖志毅在接受中新社“东西问”专访时提到，关于库布其沙漠的治理，正一次次让世界惊叹，一次次令世界刮目相看。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：请您谈谈库布其沙漠的概况。
盖志毅：库布其沙漠地处内蒙古自治区鄂尔多斯市北部、黄河南岸，西、北、东三面为黄河环绕。西起巴彦高勒对岸，东至托克托对岸。库布其沙漠像一条黄龙横卧在鄂尔多斯高原北部、黄河南岸，横跨杭锦旗、达拉特旗和准格尔旗部分地区，东西长约360公里，南北宽约40公里，形态以沙丘链和格状沙丘为主。总面积约1.86万平方公里，是中国第七大沙漠，也是距北京最近的沙漠，直线距离仅800多公里，被称为“悬在首都上空的一盆沙”。
库布其沙漠。刘兆明 摄中新社记者：近年来，库布其沙漠治理主要取得哪些成就？
盖志毅：无需回溯太多年，仅以近十年为例，就可看到库布其沙漠的世界影响力。
2012年6月，库布其沙漠生态文明被列为联合国“里约+20”峰会重要成果向世界推广。
2013年9月23日，在《联合国防治荒漠化公约》第十一次缔约方大会上，“中国库布其治沙案例”被选定为官方宣传片，向190多个国家的3000多位代表循环播放。
2014年4月22日，在第45个“世界地球日”，库布其沙漠生态治理区被联合国环境规划署确立为全球沙漠“生态经济示范区”，并将其作为全球首个荒漠化地区生态系统的研究对象。
位于库布其沙漠中段的达拉特光伏基地。刘文华 摄2015年7月，第五届库布其国际沙漠论坛召开，主题为“沙漠生态文明，共建丝绸之路”。大会达成十四项共识，并为通过的《2015后生态文明建设愿景和合作框架》《全球荒漠化治理库布其行动计划》两个成果文件提供了智慧支持。
在2015年12月1日的联合国巴黎气候大会上，《中国库布其生态财富创造模式和成果报告》中有这样几组数字：价值4600多亿元人民币的生态财富，10万多当地农牧民从中受益，其中很大一部分已脱贫致富，为100余万人(次)创造就业机会。
联合国环境规划署在巴黎气候大会上向世界发布了《中国库布其生态财富创造模式和成果报告》，认定“库布其沙漠生态财富创造模式”走出了一条立足中国、造福世界的沙漠综合治理道路。
2017年，《联合国防治荒漠化公约》第十三次缔约方大会在鄂尔多斯市召开，库布其作为中国防沙治沙的成功实践被写入190多个国家代表共同起草的宣言，成为全球防治荒漠化典范。
2017年，《联合国防治荒漠化公约》第十三次缔约方大会在鄂尔多斯市召开。刘文华 摄2018年，中宣部将库布其沙漠治理作为生态文明建设重大典型，中央和地方主流媒体进行了集中报道，向全国乃至世界全景呈现了库布其大漠变绿洲的奇迹。官方认为，“库布其沙漠治理为国际社会治理环境生态、落实2030年议程提供了中国经验”。
事实上，库布其沙漠治理的成就为世界贡献了沙漠治理、生态修复、经济繁荣的中国经验、中国智慧，成为名副其实的中国生态品牌，被联合国确认为全球沙漠“生态经济示范区”。
库布其沙漠治理经验不仅在中国新疆、西藏、青海、甘肃、云南、贵州、河北、吉林等各大沙区成功落地，也广泛传播到埃塞俄比亚、肯尼亚、加纳等非洲沙漠国家，以及巴基斯坦、哈萨克斯坦、蒙古国等亚洲国家，显示了“库布其模式”的国际化特色。
中新社记者：您认为库布其沙漠得到世界关注的主要原因是什么？
盖志毅：最主要的是外界确实感受到了肉眼可见的变化。
库布其沙漠整体治理，创造了大漠变绿洲的奇迹，生物多样性得到明显恢复。沙漠从过去的寸草不生、飞鸟绝迹，发展到生物种类增加到530多种，出现了天鹅、野兔、胡杨等绝迹多年的野生动植物，昔日肆意流动的沙漠被绿色长龙缚住，开始静躺安卧。
过去，库布其沙漠每年向黄河岸边推进数十米，输入泥沙1.6亿吨，如今输入的泥沙减少八成。经过30多年艰辛治沙，库布其沙漠出现了几百万亩厘米级厚的土壤迹象，改良出大规模的沙漠土地，初步具备了农业耕作条件。
目前，库布其沙漠治理率达到25%，农牧民生产生活条件得到很大改善。气象资料表明，鄂尔多斯市年平均大风日数和沙尘天气次数明显减少，强度逐渐减弱，生态环境明显转好，走出了一条具有鄂尔多斯特色的荒漠化防治之路。
库布其沙漠的植被在增加，沙漠治理面积达6000多平方公里，绿化面积达3200多平方公里。
民众在库布其沙漠植树。李永胜 摄中新社记者：为什么说“库布其模式”为中国式现代化提供了非常有说服力的例证？
盖志毅：中共十八大以来，我们成功推进和拓展了中国式现代化，而在过去十年，“库布其模式”已是全球防治荒漠化的“中国样本”，为世界防治荒漠化提供了“中国方案”和“中国智慧”。这就为中国式现代化模式提供了非常有说服力的例证。
首先，“库布其模式”是中央政府、地方政府和企业三维合力的结果。
著名经济学家、复旦大学教授史正富认为，在中国，除中央政府和竞争性企业两大主体外，还存在一个经济主体，即竞争性的地方政府体系。在这三维市场体制中，中央政府的战略领导力、地方政府的发展推动力与企业的创新活力，三者有机结合，使企业均衡投资率高于常规市场经济，为超常增长提供了投资动力。
其次，“库布其模式”是中国政策连续性和久久为功的结果。
鄂尔多斯市从20世纪70年代的“林牧为主、多种经营”，80年代的“三种五小”建设，到90年代的植被建设是最大的基本建设，到新世纪以来的禁牧、休牧、划区轮牧，再到中共十八大以来的国家生态文明先行示范区建设，多年的累积效应产生了库布其模式，这与西方国家的政策大多只能产生短期效应非常不同。
再次，“库布其模式”是以基层组织为核心带动农牧民积极参与的结果。
在内蒙古杭锦旗，蒙古族女民工联队长敖特更花被称作“沙漠玫瑰”，她是道图嘎查的嘎查长，积极响应号召，在库布其沙漠中种树，绿化沙漠面积达到3万多亩；同时，敖特更花和她组建的民工联队通过政府引导和当地沙产业的带领，将库布其沙漠的治理模式推广到新疆、西藏等地。
敖特更花作为北京冬残奥会火炬手接受媒体采访。孙慧军 摄在基层组织带领下，库布其周边的农牧民以“沙地业主、产业股东、旅游小老板、民工联队长、产业工人、生态工人、新式农牧民”的7种新身份参与治沙。积极探索“企业建基地、基地联农户、企业对协会、协会联农户”“企业建基地、农民土地入股”等多种长效机制。
总之，“库布其模式”诠释了中国式现代化道路，打破西方对现代化的唯一的解释权、话语权，提供了又一个生动例证，这是一件很有价值的事。(完)
受访者简介：
盖志毅，内蒙古政协委员、内蒙古政协农牧委员会副主任，二级教授，农业经济管理博士生导师。曾任内蒙古农业大学经济管理学院副院长、高等教育研究所所长、人文社会科学学院院长等职务。2018年任内蒙古政协委员，2019年任内蒙古政协农牧委员会副主任。2022年当选中国蒙古学会副会长。在《农业经济问题》《经济纵横》《农村经济》等刊物发表论文300余篇。出版《草原生态经济系统可持续发展研究》《文明消失的现代启悟》《富国强区之路--内蒙古实现全面小康社会研究》《制度视野下的草原生态环境保护》等10余部专著。专著《牧区政策调整--以内蒙古为例》获内蒙古自治区哲学社会科学一等奖。
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