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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。
你和贝克汉姆之间，只差16.1公里的距离******
世界杯期间
相信很多人每天都在家吃着零食
准时收看比赛
我们经常听到有人评论
某某球员跑动不积极
那么，你了解一场球赛中
足球运动员的跑动距离有多少吗？
跑动距离越长
就踢得越好吗？
足球运动员有多能跑？
根据国际足联的技术统计，一名职业足球运动员全场的累计跑动距离平均为10000米，最差的在6000米左右，而好的高达12000米。在90分钟的时间里，跑动超过12000米。
这是一个什么概念？如果全场匀速跑动的话，运动员也是需要全程以7分半的配速来跑动。实际的比赛中，当然不可能会是匀速跑，还穿插着大量的冲刺，高速跑动。
图源网络
贝克汉姆在2001年世界杯预赛对希腊的比赛中曾经创下16.1公里的最高纪录，5分35的平均配速，令人难以置信。
既然如此，如果去跑长跑甚至马拉松，足球运动员是不是也能获得很好的成绩呢？
事实上，确实有很多足球运动员参加过马拉松比赛，例如路易斯恩里克，他在皇马拿过西甲冠军后转投巴塞罗那，帮巴萨夺得两次西甲联赛冠军、两次西班牙国王杯冠军、一次欧洲优胜者杯冠军等多项荣誉，还担任过巴萨队长，2004年退役后，第二年就在纽约马拉松跑出3:14:09，2007年他终于在佛罗伦萨马拉松中刷出个人最好成绩2:58:08。
图源网络
你能跑得过世界杯裁判吗？
在足球比赛中，为了作出最准确的判断，裁判与足球的距离应保持在20米以内。要做到这一点，办法只有一个：满场飞奔。世界杯裁判平均每场要跑6到8英里（9.7到12.9公里），而且与运动员偶尔还能休息不同，裁判几乎是“完全停不下来”，必须球动人动。
图源：新华社入选2022年卡塔尔世界杯裁判员名单的中国裁判马宁在训练
据《新闻晨报》2013年3月11日报道，自2006年7月开始，中国足协根据国际足联和亚足联的有关规定，采用新的裁判员和助理裁判员体测方法：1. 6组40米加速跑：每次测试不超过6.2秒，国际助理裁判不超过6秒，每组冲刺后1分30秒恢复（从终点走回起点）。2. 10圈以上高强度间歇跑：在400米标准跑道上，从弯道起跑，30秒内快跑150米，35秒内慢走50米，再接下来一个150米、50米。完成400米计1圈，至少要达到10圈为及格，12圈以上为优秀。
FIFA裁判的150米间歇，及格线30秒——相当于每公里配速3分20秒，连续完成20组。你跑得过他们吗？
图源：网络表情包
跑动距离远一定意味着“踢得好”吗?
《2020年足球科学与医学》的一篇文章曾基于2018-2019赛季西甲380场比赛的数据，研究控球率和球员的身体表现之间的关系。
图源：网络《2020年足球科学与医学》
研究筛选并分析了412名踢满90分钟比赛的球员的竞技性表现，并获得了8468次观察数据。球员被分为5个不同的位置：中后卫（CD）、后卫（FB）、防守中场（DM）、进攻中场（AM）和前锋（FW）。从以下几方面对表现进行分析：总覆盖距离、低强度跑（0-14.0km/h）、中等强度跑（14.1-21.0km/h）、高强度跑（21.0km/h）、超高强度跑（21.1-24.0km/h）和冲刺跑（>24.0km/h）。
结果表明了一些显著的结论：
1. 在不考虑具体位置的情况下，控球率很高的球队球员的跑动覆盖距离明显小于控球率高、中、低的球队球员。也就是说拥有大量球权可以缩短足球运动员的跑动距离。
2. 这些差异取决于球员的具体位置。高控球率球队的攻击型球员(DM, AM和FB)在任何速度范围内都比其他球队每分钟跑动更少。例如，控球率非常高的球队的后卫每分钟跑5.2米，而控球率非常低、低和高的球队分别为7.8米、7.3米和6.7米。
3. 控球率很低的球队的后卫跑动距离最少。
图源：摄图网
正确跑步，世界杯一起锻炼！
因为疫情防控
很多人不能再去健身房
不如戴上口罩下楼跑跑步
这里为大家准备了几个
跑步小tips
希望大家享受运动
享受每一次跨步
1. 跑前热身不能省
很多朋友忽视跑步前的热身和拉伸运动，直接进入高强度的有氧训练中，心血管系统和呼吸系统会来不及进入状态，肌肉的血氧供应不上，肌肉韧性自然也差，对膝关节缺乏支撑和保护，韧带、肌肉、关节都容易受到损伤。
2. 跑步姿势很重要
① 头：眼睛平视前方，不要低头看地；
② 肩：放松不要摆动肩膀放松放低，不要用肩膀摆动双臂，更不要耸肩；
③ 手臂：手肘弯曲呈90°，以肩膀为轴心放松地如钟摆一样摆动；
④ 腰髋：要稳定，不要在跑步时左右扭动；
⑤ 躯干：收腹、挺胸、背部拉直，仿佛是一条拉得笔直的线，身体微微向前倾；
⑥ 脚：跑步时该后脚掌先着地还是前脚掌先着地，取决于跑步时重心位移的速度。
图源：京医通
3. 跑速与跑量循序渐进
日常跑步锻炼时，每分钟大约180步的速度最理想，差不多7~8分钟每公里。至于跑多少公里，请遵循「循序渐进」的原则，建议跑步距离全程心率不超过最大心率（最大心率=220-实际年龄）的85%，如果想轻松舒适地去跑，把心率控制在最大心率的59%~75%。如果心率明显上升，应当主动降低自己的配速。每次跑步时间至少要30分钟，对于身体素质较好的年轻人，每次跑40~50分钟也就足够了。4. 跑步后也要拉伸
图源：京医通
拉伸能有效放松肌肉，减少肌肉僵硬，增加血液微循环，加快代谢废物的排除，减少运动后的肌肉酸痛。因此，运动后拉伸也是必不可少的环节。
END
资料来源：山东科协、京医通、THU体育科技评论、知乎
整理：董小娴
（文图：赵筱尘 巫邓炎）
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