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。
东西问丨霍巍：为什么西藏文明轨迹始终向东发展？******
中新社成都1月17日电 题：为什么西藏文明轨迹始终向东发展？
——专访四川大学中国藏学研究所所长霍巍
中新社记者 贺劭清 岳依桐
中国西藏地区的文字出现于公元7世纪吐蕃王朝建立以后，此前漫长的时段无文献可据。由于传统藏学研究主要依赖汉、藏文献和极少量的吐蕃金石、简牍材料，无法解决考古学上关于西藏人类起源、农业起源、文明起源的关键性问题。经过数代中国考古工作者接力，这些问题实现突破，西藏考古的话语权逐渐转移到中国学者手中。
科学考古证据显示，西藏的文化和文明始终和中国内地紧密联系，为何其文明轨迹始终向东发展？西藏考古如何为全人类提供“高原文明”独一无二的世界样本？四川大学历史文化学院院长、四川大学中国藏学研究所所长霍巍日前就此接受中新社“东西问”独家专访。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：西方考古工作者在西藏地区的考古工作有何建树与局限？中国对西藏地区的考古工作最早可追溯至何时？
霍巍：西藏考古可以说是一门国际显学，在西藏和平解放前，以“藏学家”身份进入西藏进行“考古”“探险”活动，可以说是西方学者的“专利”。其中代表人物是意大利人朱塞佩·杜齐，他在西藏佛教艺术研究、西藏西部的部分遗址考察方面做出了一定成绩，但总体而言，科学性不强，比较零散、不成系统，且大部分工作以地面采集、寻访为主。
虽然西方学者曾一度开启西藏考古之门，但真正科学意义上的西藏考古工作是在西藏和平解放之后才真正兴起。以著名考古学家童恩正教授在西藏昌都卡若发掘了新石器时代的卡若遗址为标志，西藏考古进入地下发掘阶段。
这个距今约5000年左右的遗址，第一次将西藏高原史前人类生存活动的科学证据揭露于世。原来早在新石器时代，西藏高原已有定居人群。他们用骨针缝纫衣物，会种植小米(粟)，制作陶器，甚至还会用动物骨头、陶器残片和远方输入的海贝制作精致的装饰品。考古工作者在获取大量科学材料的同时，提出了卡若遗址的先民与中原文化、黄河流域新石器时代文化之间相互交流的问题。
西藏博物馆展出的西藏卡若遗址房屋遗迹复原微缩实景。来源：视觉中国中新社记者：西藏考古的话语权，如何从西方学者逐渐转移到中国学者手中？
霍巍：在各民族考古工作者不断努力下，中国在西藏考古学上关于人类早期文明最主要的三大关键性问题，即人类起源、农业起源、文明起源，这些过去西方学者很少涉猎、且缺乏科学考古材料的领域不断取得突破。西藏考古的话语权逐渐转移到中国学者手中。
举例来说，早期人类是什么时候踏上青藏高原这个问题，西方学者几乎无解。近几年通过中国学者的努力，我们可以有把握地讲，距今5万年前左右，人类已经定居在青藏高原，开始了他们的文明创造。在5000年前左右，已经有了像卡若遗址这样的新石器时代农业聚落，人们在这片土地学会种植小米，随后引进了青稞。
即使是进入有文献记载的西藏历史时期，考古学仍然在很大程度上改写、丰富着西藏历史。如我们在中尼边境吉隆发现的唐代官方使节王玄策所建《大唐天竺使出铭》石碑。这块石碑的发现是目前实证唐—吐蕃—天竺道路的唯一实物证据，比今天大昭寺前的唐蕃会盟碑要早出一百多年。
这项20世纪以来中印交通史、唐蕃交通史上最为重大的考古发现，说明中国学者利用天时地利之便，在西藏考古领域不断取得新成果。目前中国考古工作者提出的关于象雄考古、吐蕃考古、高原丝绸之路考古、西藏佛教石窟寺考古等前沿性的学术课题，已引起国际藏学界高度关注，其研究成果日益得到中外学术界的高度认同。
中新社记者：《大唐天竺使出铭》是否实证了传奇人物王玄策的存在？能否展开讲讲这一石碑的出土过程和意义？
霍巍：文献曾记载，在吐蕃时期，也就是公元7世纪左右，中印之间有一条重要的国际通道，唐代使节王玄策曾利用这条通道前往印度。王玄策第二次出使时，遇上天竺内乱。王玄策和他的副手在吐蕃松赞干布、文成公主以及泥婆罗的帮助下，帮助天竺平定内乱，完成了这项出使工作。
虽然在不少海内外的民间故事中，王玄策常以“大唐第一猛人”的形象出现，但在《大唐天竺使出铭》发现前，学界对唐代中西交往史存在诸多疑惑，无论是王玄策，还是关涉出使路线的蕃尼古道，都对其存在与否有着极大质疑。中外考古工作者曾多次探寻这条古道的遗迹，如19世纪末法国学者烈维·格里逊为了寻找王玄策当年在印度耆崛山所建碑铭的遗迹，曾经亲临实地考察，但最后却不得不“顾此山草木蔓愆，攀登甚难，失望而返”。
1990年6月，我们在吉隆考古调查期间，在当地民众帮助下，寻访到了一块宽81.5厘米、残高53厘米，悬挂着哈达、涂满了酥油的碑刻。老乡长告诉我们，当地藏族民众对这块刻有汉字的“石头”十分崇敬，认为是可以保佑地方平安的“神灵”。
《大唐天竺使出铭》碑铭局部。受访者供图擦洗碑刻后，碑上的文字逐渐显现，首先映入眼帘的便是用篆字书写的额题“大唐天竺使出铭”。这方碑刻虽已残损，但还残留有阴刻楷书24行，从书法和格式上都具有唐代碑铭的特点。经考证，它记录了王玄策第三次出使，是目前西藏发现的年代最早的唐代碑铭，也是唐—吐蕃—天竺道路的重要实证。
中新社记者：为什么西藏文明的轨迹始终朝东发展？西藏考古如何为全人类提供了“高原文明”独一无二的世界样本？
霍巍：青藏高原是地球上平均海拔最高的地区，长期被认为是“人类生命禁区”。西藏考古的科学发现，用大量实物证据打破了这一神话，并提供了早期人类为什么能适应高原、在高寒缺氧的情况下生存发展的人类学依据。
此外，西藏考古还从文化特征上，向世界展示生活在高原上的人群，如何通过他们的艺术创造，在宗教、美术、哲学等方面形成自己的文化特色，成为了非常重要的西藏文化符号。
金刚亥母。刘宝成 摄通过西藏考古还让我们看到，从史前时期到各个历史阶段，生活在这片高原的人们，他们总体的发展趋势是东向发展，和内地紧密联系在一起。
如早在5000年前，卡若遗址的先民就已经和黄河上游地区发生了很密切的联系；唐代的文成公主、金城公主进藏，带来了中原地区先进的宗教、文化、制度、典章、服饰和技术，促成吐蕃加速融入到以唐朝为中心的中华文化圈；元朝西藏纳入到中央行政管辖，从此奠定了西藏与中央政府之间的从属关系，直到明清民国都未曾改变。
这些历史事实都足以证明，西藏自古以来就是中国不可分割的一部分。如果我们问西藏文化的底色在哪里，西藏文化的底色是在东亚文化圈，是中华民族多元一体大家庭中的一员。(完)
受访者简介：
霍巍，现任四川大学历史文化学院(旅游学院)院长、四川大学博物馆馆长、教育部人文社会科学重点研究基地四川大学中国藏学研究所所长等职，任国务院学科评议组考古学科召集人之一、国家社科基金评委、教育部本科教学指导委员会委员、中国考古学会理事、四川省史学会副会长、四川省博物馆学会副理事长等学术职务。
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