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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。

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东西问 | 海因茨:麻将如何成为现代美国文化的一部分?******

  中新社北京11月16日电 题:麻将如何成为现代美国文化的一部分?

  ——专访美国俄勒冈大学历史学教授安妮莉丝·海因茨

  作者 高楚颐

  近日,国际麻将联盟和中国棋院杭州分院共同成立了麻将运动技术等级评定中心,同时出台了《麻将运动技术技能等级评定管理办法》。这意味着,任何一位普通麻将爱好者都可以注册成为麻将项目运动员,并通过各种赛事不断考级升级。

  在海外,麻将也深受各国人士的喜爱。美国影视演员茱莉亚·罗伯茨(Julia Roberts)曾在做客斯蒂芬·科尔伯特(Stephen Tyrone Colbert)的脱口秀节目时,表达了她对麻将的疯狂热爱:“麻将的魅力在于通过随机抓牌展现出在混乱中创造秩序的内涵。”前美国职业篮球运动员沙奎尔·奥尼尔(Shaquille O'Neal)曾在春节期间到中国打麻将,并深谙游戏之道。

  如今,麻将已成为一种文化现象。据不完全统计,世界各地有40多种麻将游戏,每种都形成了特定的互动和娱乐文化。如美式麻将、日本麻将竞技锦标赛、菲律宾万灵节的墓地麻将习俗等。2021年,《麻将:中国游戏与现代美国文化的形成》一书在美出版,该书记录了早在20世纪20年代,美国各地唐人街上就充斥着不绝于耳的麻将洗牌声。1937年,美国麻将联盟成立,主要负责进行游戏规则的仲裁,并由最初32名注册会员发展至如今超过35万人。

  近日,该书作者、美国俄勒冈大学历史学教授安妮莉丝·海因茨(Annelise Heinz)在接受中新社“东西问”栏目专访时表示,麻将在全球声名鹊起的百余年中,已成为一种跨越性别和种族的游戏,对在多种社交空间架起桥梁发挥着独特作用,很大程度上也成为现代美国文化的一部分。

《麻将:中国游戏与现代美国文化的形成》一书。钟欣 摄《麻将:中国游戏与现代美国文化的形成》一书。钟欣 摄

  麻将何以在美流行?

  如今,麻将游戏遍及全球,比以往任何时候都更受欢迎。

  安妮莉丝·海因茨介绍,自己曾在中国云南大学任教,并在生活中学习打麻将。“麻将凉爽、光滑、手感沉重,碰撞时发出的声音和其精美的设计立刻吸引了我。”安妮莉丝·海因茨认为麻将不仅是一种有趣的游戏,更提供了感官上的满足。随着深入研究麻将的历史,可以明确的一点是,麻将让人们走到了一起。

  据介绍,麻将游戏始于19世纪的中国,20世纪20年代,一位名叫约瑟夫·帕克·巴布科克(Joseph Park Babcock)的美国人把麻将带到了美国,一度受到广泛欢迎。他还撰写了一本名为《麻将规则》的小册子在美出版。该书也被当时的美国读者亲切地称为“小红书”(red book)。到20世纪中叶,麻将已成为美国休闲文化之一。

  安妮莉丝·海因茨表示,麻将流行的原因有很多,这与麻将游戏的独特体验和麻将承载的文化因素有关。麻将带来感官愉悦的同时还融合了运气和技巧。在确定和不确定间达成“和”牌(胜出)。这种“琢磨”和“取舍”的游戏让人上瘾。在中国,有种说法是麻将中的“饼、条、万”等符号象征着“儒、释、道”,14张牌执掌乾坤。

  除了这些特点,麻将游戏在20世纪20年代作为一项新兴社交游戏活动被美国的公众所认知。它激发了许多美国人的想象力,因为人们对中国的看法十分广泛,包括对中国文化的神秘印象。

  安妮莉丝·海因茨介绍,麻将在中国东部沿海地区流行后,中国的新精英阶层将麻将介绍给了美国商人和旅行者。对他们来说,麻将很快就起到了社交和娱乐的作用。“你可以与多名玩家一起游戏,并可在洗牌和码牌时兼顾聊天与沟通,这就使麻将游戏成了建立人际关系的有效工具。”

  随着麻将在全球风靡,麻将热潮不断唤起人们对中国的好奇心。他们通过麻将,想象并寻求与中国的联系。“中国的改革者、华裔美国人和美国白人评论员都在争论麻将能代表什么,不能代表什么。而我最感兴趣的是人们为什么以不同的方式解读麻将,这表明了他们对真正的中国文化有着怎样的理解和期望。”安妮莉丝·海因茨说。

    美国妇女们在打麻将。视觉中国供图美国妇女们在打麻将。视觉中国供图

  “麻将已成现代美国文化的一部分”

  从20世纪30年代末到20世纪60年代初,麻将游戏经历了不断的变化。迄今为止,有一定影响力的“改编”是由全美麻将联盟推出的“美式”麻将。安妮莉丝·海因茨介绍,1923年,随着美国市场对麻将的需求越来越大,中西方商人在上海开办了大型工厂,用手工工艺进行标准化生产。“麻将兴起标志着美国与中国的经济和文化交往发生了重大变化。”安妮莉丝·海因茨说。

  随着这股热潮,纽约的塑料制造工厂也开始面向美国市场进行麻将生产。随着工厂的发展与这种独特的区域性游戏形式确定,美国麻将逐步发展成为一种美国国内产业。

  “麻将游戏衍生了不同的文化呈现,包括20世纪20年代的曼哈顿联欢晚会、30年代的唐人街、50年代的犹太社区等等。”安妮莉丝·海因茨在书中写道,麻将的历史描绘了美国文化的多样性,能够吸收更多的异域文化。无论是对祖籍故土的思念,还是对异域风情的新奇体验,抑或是对国际化的美国现代性体现,麻将为唤起人们对中国的想象提供了一系列可能。通过麻将,人们建立了一种归属感,向往加入那些拥有共同财产或正在形成共同身份的人群,揭示了深刻的美国经验。

  “麻将在全球声名鹊起的百余年中,已成为一种跨越性别和种族的游戏,对在多种社交空间架起桥梁发挥着独特作用,很大程度上也成为现代美国文化的一部分。”安妮莉丝·海因茨说。

    美国纽约,潮人展示麻将外套。视觉中国供图美国纽约,潮人展示麻将外套。视觉中国供图

  华裔美国人在游戏中寻找身份认同

  20世纪30年代,麻将在中国和海外都被称为中国的“国民游戏”。许多美国华裔接受麻将,因为它兼具中美特色。唐人街将麻将作为中国文化的一个方面进行商品化营销,同时也利用麻将为美国华人创造了一个相互交流的种族空间。

  “华人青年将麻将牌作为美国时尚以及中华文化的象征,他们由此既能接受由中美两国因素构成的身份认同,又不必在这两种身份因素间做出选择。”安妮莉丝·海因茨表示,今天华裔美国人的麻将文化已更加深厚和多样。农历新年仍是一家人一起玩麻将的日子,社区中心也会定期为退休人员举办此类游戏。2018年的大片《疯狂的亚洲富豪》(Crazy Rich Asians)中就出现了一个醒目的麻将场景,它提升了年轻一代对麻将的兴趣,并再次展现出麻将的国际化魅力。

  “一旦这个游戏有了世代相传的传统,那么新一代人也很可能会喜欢它,并传承下去。”安妮莉丝·海因茨说。

  麻将促进不同族裔间交融

  “在20世纪,麻将‘美国化’的进程,也反映了个别社区融入美国的进程。”安妮莉丝·海因茨介绍,麻将交织在曲折的历史中,对美国确定自身多种族的特性及不同种族融合的可能性发挥着独特作用。

  华裔美国人利用麻将帮助他们在差异性和归属感之间找到联系;日裔美国人在20世纪20年代第一次接触麻将,并在二战中将其作为一种急需的娱乐形式再次关注;对于犹太裔美国人来说,麻将游戏帮助他们创造了新的文化规范。麻将作为一种游戏,其吸引力和多样的形式跨越了阶层、族群和地域的界限,为大众所接受。

    外国友人参加麻将大赛。视觉中国供图外国友人参加麻将大赛。视觉中国供图

  安妮莉丝·海因茨指出,一个多世纪以来,麻将的文化意义随着每个时代的社会、人口和技术的变化而不断演变和多样化。今天,麻将在数字世界创造了更多可能性。收藏家以及寻找文化根源的年轻一代等正推动着麻将更加有趣与包容。

  “我很高兴麻将在美国和其它地方再次流行起来,也希望麻将继续繁荣发展,走向未来。”安妮莉丝·海因茨说。(完)

  受访者简介:

  安妮莉丝·海因茨(Annelise Heinz),俄勒冈大学教授、历史学家,《麻将:中国游戏与现代美国文化的形成》作者。她的作品曾被美国国家公共广播电台、《华尔街日报》、《时代》、香港《南华早报》等媒体报道。曾于中国云南大学任教。

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