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。

中央农村工作会议系列解读⑥以改革创新全面激发农村资源要素活力******

　　作者：曲颂、夏英、郭君平，中国农业科学院农业经济与发展研究所

　　加快建设农业强国，关键靠改革增动力。习近平总书记在中央农村工作会议上强调，“深化农村改革，必须继续把住处理好农民和土地关系这条主线，把强化集体所有制根基、保障和实现农民集体成员权利同激活资源要素统一起来，搞好农村集体资源资产的权利分置和权能完善，让广大农民在改革中分享更多成果。”深化农村改革要在守住集体所有制的前提下，坚持市场化改革取向与保护农民利益并重，全面激活农村各类资源要素，建立农民稳定增收长效机制，为推进乡村全面振兴和加快农业强国建设提供坚实的制度保障。

　　改革创新是经济社会发展的永恒主题，农村改革对于全局发展的意义尤为重大。党的十八大以来，农村改革发展取得显著成效，为推进农业农村现代化注入了强大动能。新征程上，建设农业强国目标更高，任务更艰巨，改革创新的“驱动力”也需要更加强劲。

　　以推进农村土地制度集成改革激活土地资源

　　深化农村改革要以土地制度集成改革为牵引。应始终把“赋予农民更加充分的土地财产权益”作为出发点和落脚点，统筹推进农村承包地、宅基地、集体经营性建设用地等联动改革，发挥改革综合效能，全力激活农村土地资源。

　　扎实做好二轮承包到期后再延长30年的整县试点工作，探索多元化延包模式和集体成员权益保障机制，确保农民群众依法公平合理地享受土地承包权益。

　　深入探索宅基地“三权分置”有效实现形式，支持农村集体经济组织及其成员采取出租、入股和合作等依法依规盘活利用闲置宅基地和闲置住宅，并利用好城乡建设用地增减挂钩、集体经营性建设用地入市等政策，优化农村建设用地布局，支持乡村建设和产业发展。

　　建立健全土地增值收益分配机制，兼顾国家、集体和农民利益，同时规范农村集体经济组织收益分配制度，将土地增值收益更多地留在农村、留给农民。

　　以完善农村基本经营制度激活市场主体

　　巩固完善农村基本经营制度，推动小农户与现代农业发展有机衔接，是建设农业强国的应有之义。一方面，以解决“谁来种地”为导向，突出抓好家庭农场和农民合作社两类新型农业经营主体，加快构建新型农业经营体系，发展多种形式适度规模经营，鼓励新型经营主体与小农户建立契约型、股权型利益联结机制，带动小农户专业化生产，提高小农户自我发展能力。另一方面，以实现“把地种好”为目标，加快形成组织结构合理、专业水平较高、服务能力较强、服务行为规范、全产业链覆盖的农业社会化服务体系。

　　加强探索创新，推动农业社会化服务内容、方式和手段创新，推进信息化、智能化同农业社会化服务深度融合。此外，还要加强工商企业租赁农户承包地的用途监管和风险防范，健全资格审查、项目审核、风险保障金制度，维护小农户权益。

　　以提升农村集体产权制度改革成果激活集体资产

　　目前，全面开展农村集体产权制度改革的阶段性任务已基本完成，巩固提升农村集体产权制度改革成果，拓宽新型集体经济发展路径成为新阶段改革的主要任务。

　　要进一步完善农村集体资产股份权能，赋予集体经济组织成员更加清晰而有保障的集体资产权利，继续开展集体资产收益权抵押担保、有偿退出试点。建立全国农村集体资产大数据库，健全农村集体资产各项管理制度，实现数据共享。完善有关税收、土地、金融等配套政策，支持集体经济组织提供统一经营服务、盘活用好集体资源资产，发展壮大集体经济。将深化农村集体产权制度改革与乡村治理机制改革相结合，强化基层组织功能，切实保障农民群众政治上的民主权利、经济上的物质利益。

　　以破除二元体制机制障碍畅通城乡要素流通

　　城乡融合发展有利于改善农业劳动力和其他要素的组合，提高农业质量效益和综合竞争力。畅通城乡要素平等交换、双向流动的关键在于，坚持农业农村优先发展，在城乡规划布局、要素配置、设施服务、产业发展、生态保护等方面构建起城乡互联和协调发展的体制机制。

　　在空间范围上，把县域作为全局性推动城乡融合的突破口，将工业和农业、县城和乡村作为一个整体统筹谋划，依托一体化规划引导县城基础设施和公共服务向乡村延伸覆盖，推动形成县乡村功能衔接互补的发展格局。

　　在要素保障上，着力破除户籍、土地、资本、公共服务等体制机制弊端，加大财政支持农业农村力度，重点推进城乡教育、医疗卫生和社会保障等基本公共服务一体化建设，建立职业农民、各类人才和工商资本入乡促进机制，吸引更多有情怀、担当、技能的人才带着技术、信息和资金等先进生产要素扎根农村，让农村经济社会发展迸发更大活力。