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。
【我们这十年@坐标中国】“逆行”重器中流击水，创造救援速度奇迹******
中新网北京10月12日电题：“逆行”重器中流击水，创造救援速度奇迹
记者 左宇坤
以精锐之“能”，护百姓之“安”，每一次极速救援，都是一场全力以赴，是承诺更是本色。
降水量创纪录、多地洪涝、堤坝溃口……今年夏天，暴雨不断的辽宁牵动无数人的心。
洪水来袭，绕阳河突发溃口。中国安能集团(应急管理部自然灾害工程应急救援中心)分别从北京、唐山、武汉、成都等多个方向调集专业救援力量250余人，调度280余台套装备，执行堤防溃口封堵任务。
“成功合龙！”经过6天鏖战，伴随着现场的欢呼声，终于迎来了胜利时刻。
向险而行，决战绕阳河
今年入汛以来，辽宁全省迎来了多轮强降雨天气，盘锦市的降雨量也比往年偏多7成，绕阳河盘锦段更是出现了有水文记录以来的最大洪水。
8月1日，绕阳河左岸曙四联段一处堤坝出现严重透水导致溃口，宽度一度扩展到51.7米。奔流的河水迅速倒灌，盘锦市紧急启动了防汛一级预警。
当地居民还记得，被洪水侵蚀过的沥青路面成片掀起，有的路段已经塌落，洪水几乎没过农户房子的屋顶。
危难之时，一场惊心动魄的溃口封堵战打响。
狭窄的堤坝上，硬实力与新科技集结：推土机、挖掘机、自卸车等重型工程救援装备有序作业，倾倒石料并推平压实；全站仪、多波束无人侦测船、测流无人机组成“海陆空”组合，对溃口口门宽度、溃口水位高程、溃口附近堤坝变形情况、河底冲刷数据进行动态监控。
“以多波束无人侦测船为例，它就像三维彩超一样，能清晰地看到水下的溃口情况，绘制溃口处水下情况图，为专家组制定封堵方案提供第一手准确动态数据。”参加盘锦绕阳河溃口封堵的中国安能集团安全总监王永平介绍。
20米、13米、6米……在千万网友的关注下，经过不分昼夜的连续作业，溃口距离一点点缩小。终于在6日，被洪水冲开100多个小时的河堤完全合龙，溃口南北两侧的抢修人员握手相遇，摇旗欢呼。
辽宁盘锦绕阳河堤坝溃口封堵现场。 中国安能集团 供图装备更新，十年大不同
争分夺秒救人，全力以赴抢险。在工程救援领域，场场都是大仗、硬仗。
干旱、洪涝、滑坡、泥石流、地震……在触目惊心的自然灾害面前，人类显得特别渺小。后续的自然灾害工程救援过程中，也常常伴随着通信中断、滑坡、泥石流挡路，巨石挡道等各种复杂情况。
天灾无情，但中国救援队伍却从未向大自然的力量低头。持续加大关键技术攻关和关键装备研发力度，提高专业化技术装备水平和防灾减灾救灾能力，只是为了让救援的速度快一些、再快一些。
2008年汶川地震，救援队伍使用短波电台传出震中消息，这种电台需要专人操作，远距离通信还得架设地面天线；如今，救援队伍用上了天通卫星电话，小巧方便，全天候待机，随时向指挥所报告最新动态。
准确收集掌握险情信息是科学指挥决策的关键。以前，救援队伍依赖纸质地图进行灾情侦测；如今，有了“天地水”三位一体侦测设备，前方第一时间对灾区进行三维数字建模，利用通信装备回传到后方指挥所，实时指挥。
从人工装填沙袋，到砂石自动装袋机；从冒着生命危险驾驶装备开辟生命通道，到无人遥控挖掘机；从笨重的工程作业机械，到多功能、轻便化的应急救援装备……科技抢险利器的广泛应用，让救援队伍如虎添翼。
“研制这些装备，既是为了不断提升抢险救援能力，完成以往不可能处置的险情，也能够对人力进行补充，完成以往需要花费更多人力、时间才能完成的救援工作，更好提升抢险救援质效。”中国安能集团总工程师张利荣说。
救援现场。 中国安能集团 供图科技赋能，救援提质效
2021年7月，河南省新乡市中北部遭受大暴雨、特大暴雨。洪水没过了庄稼和低矮的房屋，上千名群众被困在屋顶等处等待救援。怎样才能把他们快速安全地转移出来？
八方而来的救援队伍中，被誉为“救援航母”的动力舟桥位列其中。传统搜救过程里，一艘冲锋舟只能坐5-6人，如果水里有各种杂物，还经常会被搅进螺旋桨里。
由河中舟及岸边舟组装拼接而成的动力舟桥，则可快速架设成各种形式的浮式结构，能够适应3.5米/秒的流速，抵抗较大流速的水流冲击。最多可运载500人或70吨级重型装备和车辆，集浮桥、渡运于一体，有效解决了涉水抢险难题。
风雨中架起“生命之舟”。经过近4个小时的持续救援，动力舟桥分7个批次，将1400余名被困群众全部成功转移。
暴雨袭城，城市中大量积水形成内涝同样会对生产生活产生巨大影响。大功率排水抢险车，便适用于城市道路、公路隧道、无电源地区排水及消防应急供水防洪抢险。
垂直式大功率排水抢险车排水扬程高度可达22米，相当于能把水喷到7层居民楼房的高度；“吸水能力”最为强悍的5000型大功率排水抢险车一小时能排5000方积水，可以迅速用于城市内涝积水清理。
风雨之中，危难之处，总有一抹橙色的光，向险而行、不辱使命。以愈发先进的科技装备，以大幅提升的救援效率，以源远流长的团结精神，中国人打造出独一无二的中国救援速度。(完)
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