2020年8月3日 星期一

白化的珊瑚礁又變成了彩色?珊瑚:保命而已

白化的珊瑚礁又變成了彩色?珊瑚:保命而已

五彩斑斕的珊瑚是海洋中美麗的風景線,也是中國海洋生態環境的風向標。當在海洋環境變化,珊瑚棲息地受到威脅時,它會變成色似白的骨頭。

這就是珊瑚白化現象。

珊瑚為什么會白化?

珊瑚為什么會白化?

要回答這個問題,先要了解珊瑚顏色的性質。它們可以看上去更加像是一個海底的植物,實際上是由腔腸動物適合珊瑚蟲構成的集合體。在堆中的新珊瑚增長保持我們的祖先,分泌碳酸鈣作為殼的;隨著年齡的增長不斷繁殖,珊瑚枝越來越茂盛。

因此,珊瑚體本身呈碳酸鈣的白色。而我們可以看到的珊瑚進行色彩,來自寄生在使用珊瑚身上的共生藻類。這些影響藻類可以通過進行研究光合作用,為珊瑚提供養分。

當海洋環境發生變化時,例如海水溫度上升或營養缺乏,會破壞珊瑚與藻類之間的共生關系。珊瑚藻使身體離開地,珊瑚失去了藻類與顏料。原本可以被共生藻類色素吸收的光,照射到珊瑚體內,被背散出去,讓珊瑚呈現出一種像骨頭一樣的蒼白顏色,形成美白。

如果與珊瑚藻共生關系漂白不能盡快修好,我們將失去的營養物質的來源,並最終死亡。

但是,2020年5月發表在《當代生物學》上的一項研究中,來自英國南安普頓大學的埃琳娜·博拉蒂(Elena Bollati)團隊發現了一個神奇的現象:一些因生存環境惡劣而白化的珊瑚,竟然呈現也了斑斕的色彩。

在損失了藻類的情況下,珊瑚上斑斕的色彩設計似乎只剩一個重要來源——珊瑚進行本體。然而,原本是如何產生的白珊瑚七彩變色?

科學家們假設,隨著溫度的升高,珊瑚失去了它們的共生藻,光線本來會被藻類色素吸收,照射到珊瑚的外殼上。為了避免燃燒大量的光的,產生珊瑚熒光蛋白染料和蛋白質來產生染料,光吸收部。 這些顏料最終使珊瑚變得五顏六色。就像我們在太陽下呆太久,為了防止曬傷,我們會產生黑色素,黑色素會吸收紫外線,這時我們會曬黑。

為了證明這個假設,科學家們利用聚焦的紅光(這個波長只會誘發珊瑚白化,不會使其產生綠色熒光蛋白)促使地衣微孔珊瑚(porites lichen)白化,之後分別照射低能量的綠光和高能量的藍光,觀察有沒有色素生成。

在照射紅光之前,健康珊瑚沒有顯示熒光顏色,即沒有產生色素:

照射紅光11天後,可以明顯看到珊瑚顏色褪去,發生了白化。

這說明,白化的珊瑚在高能量的光射下,確實會發動自身“潛能”,自己給自己加點顏色。

除了工作溫度升高,其他信息生成一個壓力問題導致的珊瑚白化,會不會也進一步讓珊瑚產生影響色素,最後變色呢?

科學家將珊瑚分為觀察兩組,讓它們都生活在一個適宜的水溫中,其中包括一組能獲得學生充分利用食物,而另一組將要忍受饑餓。按照自己預想,養分資源不足的珊瑚出現了因藻體離開發展導致的白化現象。6周後,白化了的珊瑚產生了熒光色素。

也就是說,無論美白的原因是什么,伴隨著美白而來的高能量陽光都是珊瑚變色的原因。

色對珊瑚有什么好處?

科學家發現了一個有趣的現象:在巴拿馬的珊瑚白化事件中,白化病和亮藍綠色珊瑚,存活率相當高。

於是,他們推測,“變成彩色”或許是珊瑚的一種自我保護。

健康珊瑚,可以吸收大部分的藍光通量內太陽直射光的表面共生藻足夠低積累的色素,使珊瑚表面細胞不需要光保護顏料,白色。

白化後,珊瑚失去共生藻強光的保護,直接在珊瑚體表產生高強度的散射和反射光,增強的藍光迫使珊瑚本身產生大量色素來保護自己,這些色素給珊瑚一個新的爆發色彩。

一方面,色素降低了強光的反射和散射,另一方面,珊瑚內部光通量減少,又正好再次適宜共生藻居住,藻類得以慢慢回到珊瑚中,重新建立起共生關系,給珊瑚提供營養,還會吸收藍光。因此,不再產生色素珊瑚保護自己,然後變回原來的樣子平淡。

在這個圈子裏聰明的光學反饋環路,珊瑚的顏色是他們在極限環境作出了應激反應,使他們能夠更好地適應不斷變化的環境,努力渡過難關生存。

但並不是我們所有變成彩色的珊瑚都能成功度過危機,如果中國海洋生態環境進行持續發展惡化,海洋溫度持續不斷上升,這些珊瑚長期不能得到恢複和藻類的共生關系,最終目的還是會因為營養不足而死亡。

在人類社會看來,珊瑚變成一個彩色,恢複了鮮豔美麗的模樣,但對珊瑚來說,更像是用盡自己力量進行面對企業生存環境危機,做著最後的抵抗啊……

沒有留言:

張貼留言

你明白吗?最详细的诠释了《超时空同居》的剧情

2018年上映的內蒙古導演蘇倫的奇幻喜劇《 超時空同居 》在豆瓣粉絲中獲得了50000分中的7.3分,12.8% 的觀眾給了它五顆星,18萬分中的8.6分給了貓眼,9-10分的好評率為70% 。如此大比例的好評讓這部電影真正走進了一些人的心中,打動了大批人的愛情品味。20...