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。
东西问丨于志勇：新疆最早出现的“中国”二字蕴含怎样的文化认同？****** 编者按： 国宝之美，穿越古今，器以载道，恢弘万千。每件珍稀文物背后，都凝聚着古人的匠心智慧，镌刻着中华民族的文化基因，见证着中外文明的交流互鉴。从2023年1月11日起，中新社“东西问”推出“镇馆之宝”系列策划(一)，藉专家探究文物之意涵及其背后故事。
中新社乌鲁木齐1月11日电 题：新疆最早出现的“中国”二字蕴含怎样的文化认同？
——专访新疆文博院党组成员、副院长，新疆博物馆馆长于志勇
作者 苟继鹏
1995年，新疆和田地区民丰县尼雅遗址出土了一件汉代织锦护臂，上面织有“五星出东方利中国”八个篆体汉字，这是目前新疆出土最早的“中国”字样。“五星出东方利中国”汉代织锦护臂(又称“五星锦”)是国家一级文物，被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一，现收藏于新疆博物馆，系该馆“镇馆之宝”之一。
这块织锦织造于何时又有何用途？“五星出东方利中国”是何意？蕴含怎样的文化认同？近日，“五星锦”考古发掘亲历者之一，新疆文博院党组成员、副院长，新疆博物馆馆长于志勇就此接受中新社“东西问”专访。
现将访谈实录摘要如下：
中新社记者：新疆出现最早的“中国”二字源于何处？是如何被发现的？
于志勇：1995年10月，位于新疆和田地区民丰县的尼雅遗址考古有了重大发现。中日尼雅遗址学术考察队在对该遗址一处重要墓地进行考古发掘的过程中，发现了“五星出东方利中国”汉代织锦护臂。这也是迄今为止，新疆地区发现的最早的“中国”二字，其诞生于汉代，距今两千多年。
尼雅遗址地处丝绸之路南道的交通要冲，是古代东西方文化交流融汇之地。“五星锦”发现于一处两人合葬墓，和作为随葬品的弓箭、箭箙、短剑鞘等物品放一起。当时，现场工作人员见到墓内男性葬者右侧的织物中露出一点色彩斑斓的织锦，在沙土掩盖中格外醒目。一点点翻开，织锦不仅逐渐显露出鲜艳的蓝、白、红、黄、绿花纹，还陆续看到织出的汉文“国”“东方”“五星”等字。最后看到完整的文字是“五星出东方利中国”，在场所有人都为之震惊。
“五星锦”出土现场。新疆文物考古研究所供图中新社记者：“五星锦”是一件怎样的文物？为何被称为20世纪中国考古学最伟大的发现之一？
于志勇：“五星锦”呈圆角长方形，长18.5厘米，宽12.5厘米，以织锦为面料，边上用白绢镶边，两个长边上各缝缀有3条长约21厘米、宽1.5厘米的白色绢带(其中三条残断)，织有八个篆体汉字：“五星出东方利中国”。
经过纺织考古专家分析和鉴定，“五星锦”是由五组经线和一组纬线织成的五重平纹经锦，经密220根/厘米，纬密48根/厘米，平纹五重经的组织在汉锦中较复杂，也极为罕见；其纹样题材异常别致，有凤凰、鸾鸟、麒麟、白虎等瑞兽和祥云瑞草，并将“五星出东方利中国”的文字巧妙列置其中，寓意祈佑祥瑞。
“五星锦”制作考究，工艺精湛，色彩绚烂，精致无双，是汉代织锦技艺的最高代表。这类风格和题材的织锦，在出土文物中极为罕见，是难得的艺术珍品。并且意蕴深厚，内涵丰富，是国家一级文物，中国首批禁止出境展览的64件文物之一，也是新疆博物馆的“镇馆之宝”，被称为20世纪中国考古学最伟大的发现之一。
展出的“五星锦”。刘新摄中新社记者：织锦上的文字“五星出东方利中国”是何意？蕴含怎样的中华文化？为什么说这件汉代织锦折射出西域地区对中华文化的认同？
于志勇：据考证，“五星出东方利中国”是中国古代星占用辞。五星指水、火、木、金、土五大行星；“东方”是中国古代星占术中特定的天穹位置。“中国”，先秦时期是对周天子所居洛邑地域的指称，秦汉时期是中央政府郡县统辖管理的地域。古代天文术语中是地理、政治的概念，随着大一统统一多民族国家的形成和发展，逐步形成了以儒家文化为核心的文化政治的概念。
“五星出东方”指五颗行星在一时期内同时出现于东方天空，即“五星连珠”或“五星聚会”现象；“五星出东方利中国”，即出现五星共见东方之天象，则于中国有利。
“五星锦”把天文、史实和古人的阴阳五行观念等巧妙融为一体，并且出现在远离中原的尼雅遗址，证实了国家治理和统辖西域、开发建设西域的历史，深刻揭示了汉朝开拓西域后丝绸之路经济文化的繁荣历史脉络，说明了当时西域对于中原文化的认同和向往，实证了中原文化的影响力，也侧面反映出各民族在两千年前就进行了深度交流交融，亦生动展示了中华文明的丰富内涵和特殊魅力。
“五星锦”在新疆博物馆举办的《尼雅·考古·故事——中日尼雅考古30周年成果展》上展出。刘新 摄中新社记者：历史上，汉代中央政权如何实现对西域的有效管辖和治理？汉代“五星出东方利中国”织锦为何会出现在今天的新疆和田地区民丰县？其背后有着怎样的民族融合与文化交流？
于志勇：汉代中央政权为管理统一后的西域，在乌垒城(今新疆轮台县境内)设立西域都护府，正式在西域设官、驻军、推行政令，开始行使国家主权。
出土“五星锦”的尼雅遗址为西汉时期精绝国所在，精绝国系汉代西域三十六国之一，受西域都护府统辖。有学者根据史料推断，“五星锦”应于西域都护府设立之时(神爵二年)被赏赐给精绝国，见证了西域都护府设立的历史。
张骞“凿空”西域之后，汉代中央政权就与西域诸国间“驰命走驿，不绝于时月；商胡贩客，日款于塞下”，开启了“丝绸之路”的辉煌历程。一方面，促使中华文明的西传，汉代中央政权与西域各国的经济文化往来更加直接。另一方面，西域文化也逐渐传入中原。汉朝统一西域后，各民族交往交流交融，共同开拓辽阔的疆土，创造悠久的中国历史，书写灿烂的中华文化，培育伟大的民族精神。
出土“五星锦”的尼雅遗址。新疆文物考古研究所供图中新社记者：“五星出东方利中国”这句话承载着千年前人们怎样的愿景？今天应如何看待？
于志勇：“五星出东方利中国”是一句祈祝吉祥祺瑞的用语，表达良好的企盼和愿望。与“五星锦”同时出土了一件“讨南羌”织锦残片。经比对，是从与“五星锦”相同的锦料上裁剪下来的一部分。
根据对具体史实的研究和图案的缀合分析，织文可以连续为“五星出东方利中国讨南羌……”。这句织锦文字无疑是汉朝为了祈祝讨羌大事在政治和军事上的顺利。
以“五星锦”为题材的舞剧《五星出东方》在新疆博物馆演出。苟继鹏 摄随着历史研究不断深入，人们对“五星锦”历史文化的认知和了解也将更深刻、更全面。比如以“五星锦”为题材的舞剧《五星出东方》，艺术地演绎了西域绿洲丝绸古道的历史佳话，讲述了中华文化的源远流长、博大精深，诠释了各族人民“像石榴籽一样紧紧抱在一起”构成中华民族共同体的主题。该剧演出一年多来，在全国多地开启巡演30余场，反响热烈，2022年9月获得第十七届中国文化艺术政府奖文华大奖。(完)
受访者简介：
于志勇，新疆文博院党组成员、副院长，新疆博物馆馆长。兼任中国敦煌吐鲁番学会副会长，中国博物馆协会常务理事。毕业于西北大学。长期从事新疆考古及丝绸之路考古研究、博物馆社会教育。参与并主持的1995年新疆民丰县尼雅遗址、2007年库车市友谊路晋十六国墓葬考古发掘，分别评获当年度“全国十大考古新发现”；合作编著有《中日尼雅遗址学术考察报告》(全三卷)《中国文物地图集：新疆维吾尔自治区分册》《中国出土壁画全集·新疆分册》《新疆通史·图录(先秦秦汉)》等书籍，在国内外学术刊物上发表论文50余篇，代表作有《新疆尼雅出土“五星出东方利中国”彩锦织纹初析》《汉长安城未央宫遗址出土骨签之名物考》等。
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