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。

床垫真的越贵越好吗？******

　　最近引发众多网友关注的，除了世界杯，大概就是床垫了吧！价值百万的天价床垫有啥特殊功能？床垫真的是越贵越好吗？有必要买这么贵的床垫吗？

　　床垫对睡眠有没有影响？

　　答案是有的！床垫对睡眠有影响！

　　1986年美国的一项睡眠质量调查研究表明，7%的睡眠障碍问题与床垫的使用有关。其中，不理想的床垫支撑条件，尤其是脊柱支撑不足是导致低背部疼痛的重要原因。2002年发表于美国《按摩与生理学疗法杂志》的一篇文献研究发现，中等硬度的床垫，能够改善肩背痛，背部僵硬，而且还提高了 60% 的睡眠质量。

　　床垫对于睡眠质量的提高至关重要。太软的床垫会使人体的睡姿下坠，脊椎弯曲而得不到放松；太硬的床垫则对人体较重的部位造成压迫，导致睡眠时翻身次数增加，不能得到充分的休息。此外，太硬的床垫缺乏适当的弹性，不能配合脊椎的正常曲线，长期使用会影响人体正确的姿势，妨碍脊椎的健康。

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　　床垫越贵越好吗？

　　睡眠是人生大事，我们人一生之中有三分之一的时间是在床上度过的，所以大家对于床垫的舒适度、功能性的要求也是越来越高，现在市面上甚至有数十万元一张的床垫，还有些床垫号称具有红外线科技，对健康有益。

图源：摄图网

　　但床垫并非越贵越好！

　　广州医科大学附属第五医院脊柱外科吕浩然教授表示， 现在没有任何数据（无论是国内还是国外）表明床垫越贵，对睡眠越有帮助；同时，号称有负离子、红外线功能的床垫大都是厂家的噱头，为了实现商业溢价。床垫工艺属于一种低端制造，成本不会很高，技术也没有太大的差异，通常一两千块钱的床垫完全可以满足日常使用要求。

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　　具备什么样的条件才是好床垫？

　　　首先，看睡在床垫上的时候翻身是否自由。正常来讲，我们晚上睡觉是每2至3小时翻一次身。如果翻身或者躺着睡觉的时候，感觉床垫睡得让自己有点痛或不舒服就代表床垫不合适自己。

　　第二，要看下床的时候是否很轻松。如果老年人与孕妇的床很软，下床就会比较困难，甚至容易摔倒。

　　最后也是最重要的，就是睡醒后的精神状态。如果睡醒精神不振甚至腰酸背痛，那么床垫可能就不适合自己；醒来后感觉满血复活、精神饱满，那么床垫就与自己的契合度比较高。

　　选床垫首先要看承托力、耐用性和舒适度三个关键因素。

　　承托力。好床垫的关键是正确承托。正确承托是指床垫能够顺应人体身形曲线，根据不同部位在水平状态下的重力情况，提供不同的承托力，达到均衡承托的效果。一张好床垫，在结构上应依人体各部位重量分布及脊椎正常曲线来设计，人体头部占总体重的8%，胸部占33%，腰部占44%。

　　耐用性。这主要取决于床垫表层选用的材质、床垫内部和四边及底座的保护结构。现在市面上很多床垫都宣称有10年、30年甚至50年的质量保证。实际上，从床垫的牢固度和磨损程度来看，10～15年的使用寿命已经近乎极限。

　　舒适度。床垫过硬过软都不好，过硬会使部分身体悬空，肌肉紧张，容易导致肌肉损伤；过软使得身体下线，脊椎处于非正常状态，容易引发脊椎变形。

　　正确的方法是平躺在床垫上，手向颈部、腰部和臀下到大腿之间这三处明显弯曲的地方往里平伸，看有没有空隙；再向一侧翻个身，用同样的方法试试有无空隙。若手掌紧贴缝隙，证明床垫与颈、背、腰、臀和腿的自然曲线贴切吻合。这样睡起来比较舒适。

　　选床垫除了承托力、耐用性和舒适度三个因素之外，还需要考虑自身年龄和睡姿情况等。

　　根据年龄选床垫。老年人肌肉和韧带弹性有所下降，可选购硬度稍高的床垫，太软的床支撑不了脊柱，且难起身。婴幼儿的床垫建议选择牢固而富有弹性的中软度床垫。同时保证表面软硬均匀、无刺痒感，拉链位于床垫侧面，并关注其安全性能，避免啃咬。

　　根据睡姿选床垫。经常侧卧的人，建议选分区床垫。这种床垫根据头、颈、肩、腰、椎尾等不同受力区域，形成不同的下陷程度。经常仰卧、俯卧睡觉的人，应选择稍硬些的床垫。因为仰卧、俯卧时，颈部和腰部需要坚硬床垫支持，才能达到舒适的状态。

　　最后的最后，床垫使用小tips：

　　1.新床垫要拆掉保护膜才可使用。

　　2.别在床垫上蹦跳。

　　3.定期（建议半年）将床垫前后调换。

　　4.不要把床单绷得过紧，以免将床垫的通气孔堵死，造成床垫内空气无法流通，滋生病菌。

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　　来源：科普中国、生命时报、江苏疾控、深圳五洲中医院

　　整理：刘雪洁