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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。

扫清误区 科学抗癌******

　　近日，美国一名自然疗法医生因在新冠病毒大流行期间，宣传虚假的新冠病毒免疫疗法和出售虚假疫苗接种卡而被法官判处近3年监禁。无独有偶，去年9月，号称“中国自然疗法第一人”的于伟，因涉嫌以自然疗法的名义对一名癌症患者实施诈骗，而被上海闵行检察院提起诉讼并最终获刑。得了癌症的人容易病急乱投医，这也让一些别有用心之人有了可乘之机，因此我们要擦亮双眼，正确认识癌症治疗。

　　癌症患者易病急乱投医陷入认识误区

　　中国医学科学院肿瘤医院乳腺外科副主任医师杨雪告诉科技日报记者，自然疗法通常被认为是一种应用与人类生活有直接关系的物质或方法，如食物、空气、水、阳光、睡眠以及有益于健康的精神因素，如希望、信仰等，来保持和恢复健康的一种行为，是一种非医疗手段。

　　杨雪指出，由于传统癌症治疗方法中的放化疗存在一定副作用，让很多癌症患者对正规治疗心存恐惧和抗拒。“而自然疗法听上去‘很纯天然’，加之一些机构或个人为了利益过度夸大其作用，甚至不惜欺骗患者，使一些患者将自然疗法视为救命稻草，导致了悲剧的发生。”杨雪表示。

　　除此之外，在癌症治疗中，一些人还企图通过限制饮食达到“饿死”肿瘤细胞的目的，并号称这是“饥饿疗法”。其实，这是一种完全错误的行为。

　　肿瘤是肿瘤细胞异常增殖导致的疾病，这种增殖带有无序性和掠夺性。北京大学肿瘤医院核医学科研究员朱华介绍，在治疗黑色素瘤时，有一个经典的疗法叫做精氨酸剥夺治疗。黑色素瘤在生长的过程中需要摄取一种非天然氨基酸——精氨酸。人体不能合成这种氨基酸，需要外界提供，因而对患有黑色素瘤的患者，通过服用阻止精氨酸在人体代谢的药物，可以实现对黑色素瘤生长的控制。“这个可能是肿瘤‘饥饿疗法’最有效的案例。”朱华说，但此“饥饿疗法”非彼“饥饿疗法”，实际上，大部分肿瘤是“饿”不死的。“饿死”肿瘤和饿死人这两个概念是不一样的。

　　“肿瘤长在身体里面，只要人体有血液供应，肿瘤就能得到生长所需要的营养物质。因而，用限制饮食来‘饿死’肿瘤的做法不但不能‘饿死’肿瘤，反而还有可能降低机体抵抗力，得不偿失。”朱华说。

　　要选择正规医院进行咨询和治疗

　　杨雪告诫，癌症诊断和治疗都有行业金标准，不要轻信非正规医疗机构的所谓诊断和治疗；对于那些号称能治愈所有癌症、取材自然、没有毒副作用，或者打着民间偏方、祖传秘方，以及“保密专利药物”等旗号的，都需要小心背后的骗局。

　　杨雪说，鉴别一种疗法有没有效果，是不是在临床得到应用，有条件的患者可以在中国知网、万方数据库或者其他专业网站查阅发表在医学期刊的文献。如果生病，一定要选择正规医院进行咨询和治疗，不要随便相信私人印刷的宣传单、街边小报和不靠谱的网站等，更不要在所谓大仙、大师的忽悠下方寸大乱，误入圈套。如果需要咨询，一定要选择专业医疗机构。

　　杨雪认为，民间流传的没得到研究证明的方法或许有一定效果，但每位癌症患者的治疗时间窗口非常宝贵，别因此错过了已经证明有效的方法和最佳治疗时机。“不当的治疗方法还可能损害身体抵抗力，导致癌症进一步恶化。”杨雪说。

　　“无论是什么疗法，都只是患癌后不得不面对的选择，更重要的还是预防癌症的发生。”杨雪建议，日常生活中，人们应当每年进行一次包含癌症检测项目的体检；对于有癌症家族史的人群，可以考虑去医院做遗传咨询或基因检测；另外，也要注意养成健康的生活方式，做到饮食均衡，注意控制体重，戒烟戒酒，规律作息，保持情志舒畅。（记者 罗朝淑）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）