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珊瑚海、电脑爱好者俱乐部论坛
珊瑚不仅体态万千,有树枝状、蘑菇状、螺旋状、鸡冠状,裂叶状、分枝花序状、球状、条状……让人眼花缭乱,更令人叹服的还有它们那异彩纷呈、绚丽多彩的颜色,红的像玛瑙, 绿的似弱翠,黄的像琉璃,蓝的似宝石,白的如珍珠……,将海底装扮地色彩斑斓、美伦美焕。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/cnaq/cnaq200801/cnaq20080113-1-l.jpg)
珊瑚虫体本身是透明,没有颜色的,那为什么我们看上去它们是如此得绚丽呢?事实上,目前的研究发现,为珊瑚披上美丽嫁衣的有两大功臣。
功臣一——虫黄藻
虫黄藻(Zooxanthella),属于涡鞭毛藻的一种,是本世纪40年代由日本生物学家发现的,并定名为虫黄藻,它是一种与珊瑚虫共生的单细胞植物,生活在可造礁珊瑚虫的内胚层细胞内,另有一些生活在钙质骨骼中,不可造礁珊瑚中没有共生藻。虫黄藻本身携带有各种色素,我们看到的颜色各异的珊瑚,正是这些色素透过珊瑚所显现出来的靓丽色彩,它们为珊瑚披上了亮丽的外衣。
事实上,虫黄藻不仅为珊瑚披上亮丽的外衣,还几乎掌握着整个珊瑚林的命运。据估计,每立方毫米可造礁珊瑚虫的组织内有3万个虫黄藻。虫黄藻依赖阳光进行光合作用,它从珊瑚虫那里获取光合作用所必需的CO2和N、P等,合成的有机物和O2分泌到细胞外,供给珊瑚虫的营养需求。珊瑚虫在代谢过程中排出的大量CO2,妨碍着骨骼的增长,但虫黄藻却能迅速有效的利用CO2,从而促进珊瑚骨骼的形成。虫黄藻行光合作用所需的其它原料也都是珊瑚虫的代谢产物,为此虫黄藻也被称为是珊瑚虫的废物清理者。虫黄藻行光合作用合成的有机物是以甘油和三甘油酯的形式存在,很容易被珊瑚虫吸收,而且它们所产生糖分的90%也都供给了珊瑚虫。因此,珊瑚虫对虫黄藻的依赖性很大。
虫黄藻光合作用的步骤,首先是吸收太阳光的光能量,将CO2转化为糖。有研究表明,在高于30℃时,这个转化过程将不能进行,如果不能转化,吸收的光能量无法利用,虫黄藻可能就会排出高氧的物质,这种物质对珊瑚虫细胞有损害作用,因此珊瑚虫的反应可能就是将虫黄藻排出体外。一旦这种藻类减少或消失,五颜六色的珊瑚失去了往日的色彩,变得黯淡无光。从表面上看,珊瑚白化的原因就这么简单。
深度剖析珊瑚白化的原因,环境因素难逃其咎。虫黄藻很“娇贵”,当环境恶劣时,如水温太高或太低、水中盐度因大雨而骤降,或海水太混、泥沙沉积过多,共生藻就会离开珊瑚宿主,导致整个珊瑚组织失去色彩、变成透明的,露出白色的钙质骨骼,即珊瑚的白化。如果环境能够迅速恢复正常,虫黄藻便可能再度快速增生,使珊瑚恢复原有的色彩。也就是说,珊瑚白化不等于死亡,只是白化了的珊瑚更容易死亡而已。但是,如果虫黄藻离开时间过长,珊瑚因为缺少共生藻所提供的能量,就开始真正地死亡了。
澳大利亚学者古尔德贝格研究发现,由于全球的温室效应,海水温度不断升高,珊瑚虫对其赖以生存的虫黄藻产生排斥反应,离开了虫黄藻的珊瑚自然失去了绚丽的颜色和生命,更重要的是失去了有力的保护层。没有了虫黄藻的保护,珊瑚透明娇嫩的水螅体,很快就会被弧菌折磨得体无完肤。
珊瑚的垂直分布也是由于虫黄藻在珊瑚虫体内存在的缘故而引起的。作为植物的虫黄藻只有在见光的条件下才能进行光合作用,因此所有造礁珊瑚的垂直分布仅限于深80m以内的浅海。当水深超过80m时,光线很弱,虫黄藻无法正常行光合作用,珊瑚虫在这种条件下也就停止发育,有的也就是勉强维持生命而已。所以只有在阳光充足的浅海水域,尤其是在10~20m水深度光合作用强烈,珊瑚才得以充分的发育,造就出大片珊瑚礁。这就是色彩绚丽的“珊瑚王国”只在浅海可见的原因。
另据英国科学家研究发现,在与珊瑚共生的虫黄藻体内发现一种以包涵体形式存在的病毒,这种病毒平时以休眠状态存在于虫黄藻的DNA里,水温升高或紫外线辐射增强都会激活它们,一旦被激活,就会夺去虫黄藻的生命,珊瑚美丽的外衣也会被拨去。
除了病毒,还有一个杀手对虫黄藻虎视眈眈,它们就是在显微镜下看上去很可爱的纤毛虫,其实,它是一只披着羊皮的狼,专门以吃虫黄藻为生,也是虫黄藻的杀手之一。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/cnaq/cnaq200801/cnaq20080113-2-l.jpg)
功臣二——藻青菌
除了虫黄藻外,某些与珊瑚共生的细菌也可能是为珊瑚增色的功臣之一。据美国新罕布什尔大学的迈克尔•莱塞等人研究发现,珊瑚的颜色不仅来自与其共生的虫黄藻,细菌也能为五光十色的珊瑚增色。研究中,他们选择加勒比大星珊瑚作为研究对象,发现大星珊瑚能在白天吸收日光中的蓝光,并且显出橘红的颜色,这种现象属于细菌的一种特性。不仅如此,在珊瑚体内共生的细菌还能帮助珊瑚吸收海水中的氮,珊瑚的生长需要氮,但不能直接吸收利用海水中的氮,藻青菌则能将海水中的氮转化成氨,帮助珊瑚吸收氮。正是藻青菌的存在,使珊瑚能够吸收蓝光发出橘红色的光彩。
![](https://www.soolun.com/img/pic.php?url=http://img.resource.qikan.cn/qkimages/cnaq/cnaq200801/cnaq20080113-3-l.jpg)
珊瑚凭借变幻无穷的色彩,堪称地球上最美丽的“装饰品”。然而,它们是脆弱的,如果我们人类继续无所顾忌地破坏珊瑚的生存环境,迫使与之共生的虫黄藻“离家出走”、细菌横生等情况发生,那么我们可能再也欣赏不到这一美丽奇异的海底景观了。亲爱的读者朋友,在读了本文后,不知您再次欣赏那五光十色、七彩缤纷的珊瑚时,会不会对它们的美有更深刻的认识。
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珊瑚不仅体态万千,有树枝状、蘑菇状、螺旋状、鸡冠状,裂叶状、分枝花序状、球状、条状……让人眼花缭乱,更令人叹服的还有它们那异彩纷呈、绚丽多彩的颜色,红的像玛瑙, 绿的似弱翠,黄的像琉璃,蓝的似宝石,白的如珍珠……,将海底装扮地色彩斑斓、美伦美焕。
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珊瑚虫体本身是透明,没有颜色的,那为什么我们看上去它们是如此得绚丽呢?事实上,目前的研究发现,为珊瑚披上美丽嫁衣的有两大功臣。
功臣一——虫黄藻
虫黄藻(Zooxanthella),属于涡鞭毛藻的一种,是本世纪40年代由日本生物学家发现的,并定名为虫黄藻,它是一种与珊瑚虫共生的单细胞植物,生活在可造礁珊瑚虫的内胚层细胞内,另有一些生活在钙质骨骼中,不可造礁珊瑚中没有共生藻。虫黄藻本身携带有各种色素,我们看到的颜色各异的珊瑚,正是这些色素透过珊瑚所显现出来的靓丽色彩,它们为珊瑚披上了亮丽的外衣。
事实上,虫黄藻不仅为珊瑚披上亮丽的外衣,还几乎掌握着整个珊瑚林的命运。据估计,每立方毫米可造礁珊瑚虫的组织内有3万个虫黄藻。虫黄藻依赖阳光进行光合作用,它从珊瑚虫那里获取光合作用所必需的CO2和N、P等,合成的有机物和O2分泌到细胞外,供给珊瑚虫的营养需求。珊瑚虫在代谢过程中排出的大量CO2,妨碍着骨骼的增长,但虫黄藻却能迅速有效的利用CO2,从而促进珊瑚骨骼的形成。虫黄藻行光合作用所需的其它原料也都是珊瑚虫的代谢产物,为此虫黄藻也被称为是珊瑚虫的废物清理者。虫黄藻行光合作用合成的有机物是以甘油和三甘油酯的形式存在,很容易被珊瑚虫吸收,而且它们所产生糖分的90%也都供给了珊瑚虫。因此,珊瑚虫对虫黄藻的依赖性很大。
虫黄藻光合作用的步骤,首先是吸收太阳光的光能量,将CO2转化为糖。有研究表明,在高于30℃时,这个转化过程将不能进行,如果不能转化,吸收的光能量无法利用,虫黄藻可能就会排出高氧的物质,这种物质对珊瑚虫细胞有损害作用,因此珊瑚虫的反应可能就是将虫黄藻排出体外。一旦这种藻类减少或消失,五颜六色的珊瑚失去了往日的色彩,变得黯淡无光。从表面上看,珊瑚白化的原因就这么简单。
深度剖析珊瑚白化的原因,环境因素难逃其咎。虫黄藻很“娇贵”,当环境恶劣时,如水温太高或太低、水中盐度因大雨而骤降,或海水太混、泥沙沉积过多,共生藻就会离开珊瑚宿主,导致整个珊瑚组织失去色彩、变成透明的,露出白色的钙质骨骼,即珊瑚的白化。如果环境能够迅速恢复正常,虫黄藻便可能再度快速增生,使珊瑚恢复原有的色彩。也就是说,珊瑚白化不等于死亡,只是白化了的珊瑚更容易死亡而已。但是,如果虫黄藻离开时间过长,珊瑚因为缺少共生藻所提供的能量,就开始真正地死亡了。
澳大利亚学者古尔德贝格研究发现,由于全球的温室效应,海水温度不断升高,珊瑚虫对其赖以生存的虫黄藻产生排斥反应,离开了虫黄藻的珊瑚自然失去了绚丽的颜色和生命,更重要的是失去了有力的保护层。没有了虫黄藻的保护,珊瑚透明娇嫩的水螅体,很快就会被弧菌折磨得体无完肤。
珊瑚的垂直分布也是由于虫黄藻在珊瑚虫体内存在的缘故而引起的。作为植物的虫黄藻只有在见光的条件下才能进行光合作用,因此所有造礁珊瑚的垂直分布仅限于深80m以内的浅海。当水深超过80m时,光线很弱,虫黄藻无法正常行光合作用,珊瑚虫在这种条件下也就停止发育,有的也就是勉强维持生命而已。所以只有在阳光充足的浅海水域,尤其是在10~20m水深度光合作用强烈,珊瑚才得以充分的发育,造就出大片珊瑚礁。这就是色彩绚丽的“珊瑚王国”只在浅海可见的原因。
另据英国科学家研究发现,在与珊瑚共生的虫黄藻体内发现一种以包涵体形式存在的病毒,这种病毒平时以休眠状态存在于虫黄藻的DNA里,水温升高或紫外线辐射增强都会激活它们,一旦被激活,就会夺去虫黄藻的生命,珊瑚美丽的外衣也会被拨去。
除了病毒,还有一个杀手对虫黄藻虎视眈眈,它们就是在显微镜下看上去很可爱的纤毛虫,其实,它是一只披着羊皮的狼,专门以吃虫黄藻为生,也是虫黄藻的杀手之一。
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功臣二——藻青菌
除了虫黄藻外,某些与珊瑚共生的细菌也可能是为珊瑚增色的功臣之一。据美国新罕布什尔大学的迈克尔•莱塞等人研究发现,珊瑚的颜色不仅来自与其共生的虫黄藻,细菌也能为五光十色的珊瑚增色。研究中,他们选择加勒比大星珊瑚作为研究对象,发现大星珊瑚能在白天吸收日光中的蓝光,并且显出橘红的颜色,这种现象属于细菌的一种特性。不仅如此,在珊瑚体内共生的细菌还能帮助珊瑚吸收海水中的氮,珊瑚的生长需要氮,但不能直接吸收利用海水中的氮,藻青菌则能将海水中的氮转化成氨,帮助珊瑚吸收氮。正是藻青菌的存在,使珊瑚能够吸收蓝光发出橘红色的光彩。
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珊瑚凭借变幻无穷的色彩,堪称地球上最美丽的“装饰品”。然而,它们是脆弱的,如果我们人类继续无所顾忌地破坏珊瑚的生存环境,迫使与之共生的虫黄藻“离家出走”、细菌横生等情况发生,那么我们可能再也欣赏不到这一美丽奇异的海底景观了。亲爱的读者朋友,在读了本文后,不知您再次欣赏那五光十色、七彩缤纷的珊瑚时,会不会对它们的美有更深刻的认识。
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