作者：李琰

如果你去海边玩，在沙滩上可能会看到一些“珊瑚碎片”。它们硬邦邦的，也没什么色彩。


珊瑚碎片

其实这只是珊瑚的骨骸碎片，真正活的珊瑚都生活在海里，而且非常美。活珊瑚不但形态各异，色彩鲜艳，甚至说一句妖艳绝美也不为过。


色彩绚丽的珊瑚

图片来源：BBC

● 珊瑚虫里藏着小海藻●
如果你去近海浮潜，就会发现那里的珊瑚大都是黄褐色的。

因为近海是造礁珊瑚的地盘，黄褐色套装是造礁珊瑚的标配。严格说来， 造礁珊瑚的珊瑚虫本身近乎透明，之所以呈现黄褐色，是其体内虫黄藻的功劳。


显微镜下的虫黄藻

虫黄藻是一种单细胞海藻，直径只有微米级别。它体内配备“光合色素”，有光就能通过光合作用过“自养”生活，这种光合色素呈现的颜色就是黄褐色。

在海水中，虫黄藻是能独立生活的，但更愿意做珊瑚的“房客”：不仅受“房东”庇护，还能坐收二氧化碳等光合作用原料；而它生产的有机物和氧气，也供给珊瑚虫生长，权当交了“房租”。不过 虫黄藻只在光线充足的浅海生活，所以黄褐色套装，只在浅海珊瑚中流行。


浅海黄褐色的珊瑚

虫黄藻属于“外来插件”，无性繁殖的珊瑚虫可以直接继承。而由受精卵发育成的珊瑚虫，就只能自己招募虫黄藻了——珊瑚虫会发出特殊信息素，引虫黄藻到身边，再用触手捕获、塞进嘴里。

进入消化腔的虫黄藻并不会被分解，而是完好无损地“渗透”入珊瑚虫体内，别忘了每粒虫黄藻只是一个微米级别的袖珍细胞。虫黄藻进入珊瑚虫体内后，不仅光合功能照常，还能分裂繁殖、扩大种群。

珊瑚虫体内的虫黄藻可谓是非常多，在1立方毫米的珊瑚虫组织中，就能容纳超过3万只虫黄藻！不过太多了也不好，珊瑚虫会主动“吐”出些虫黄藻，恢复平衡。


大家肯定听说过“ 珊瑚白化”，这是因为近年来气候变暖，在海水升温、酸化的刺激下，大量虫黄藻选择逃离珊瑚。那些失去虫黄藻的珊瑚，就会变成白色。

下面是逐渐白化的珊瑚

看着让人太心痛了

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图片来源：纪录片《追逐珊瑚》

由于造礁珊瑚大都对虫黄藻的依赖性很强，珊瑚白化后，短时间内还能扛“饿”，只要及时招来新“房客”，还能恢复黄褐色。要是“空房”时间过长，珊瑚虫就会饿死，珊瑚就只剩皑皑白骨了。

但如果只是珊瑚枝端发白，未必就是珊瑚白化，也可能是新生的珊瑚虫还没招来虫黄藻。


鹿角珊瑚的枝端发白

● 彩色珊瑚靠蛋白●

除了黄褐色，珊瑚的其他色彩都是由 色蛋白和荧光蛋白造就。

所谓“色蛋白”，乃是一大类蛋白质的统称，它们与色素分子结合后，会呈现不同颜色。比如人血液中的血红蛋白，便是色蛋白的一种。 珊瑚体内的不同色蛋白，能呈现出红色、粉色、蓝色和紫色。


风信子鹿角珊瑚


这几颗火红的圆盘海葵，是珊瑚的近亲。它那一身大红妆，也是色蛋白的功劳。

此外，许多珊瑚还自带荧光效果。水族馆里养珊瑚，上方常设有蓝紫色灯光，灯光打开，珊瑚就发出幽幽绿光，或是描上荧光绿的镶边，颜值爆表。


泛着绿色荧光的珊瑚

图片来源见水印


石珊瑚目的肾形真叶珊瑚，体内富含荧光蛋白，在日光下就能显出绿色荧光。

这种荧光效果，源自珊瑚体内的“荧光蛋白”，这些蛋白能被特定波长的光激发出荧光。比如最常见的绿色荧光蛋白，受蓝光和紫外线激发。

绿色之外，珊瑚身上的荧光蛋白有几百种之多：黄色、红色、橙色……有时一株珊瑚上，就能发出好几种荧光。


这棵细枝鹿角珊瑚上，拥有黄、绿、紫3种色彩，各由不同的“染料”所绘。

最近有研究显示，珊瑚的色蛋白与荧光蛋白的结构非常近似，甚至有的色蛋白还能转变成荧光蛋白。

● 为啥珊瑚会发荧光？●

海洋中有不少荧光生物，也都是靠荧光蛋白发光发亮。我们之前讲过的萤乌贼，就能靠荧光吸引猎物。


萤乌贼浑身布满发光器，黑夜中会发光

然而珊瑚虫并不需要这样捕猎，靠共生的虫黄藻和滤食有机碎屑就足以维生。那么珊瑚虫为何要耗费能量，演化出荧光技能呢？

目前对此尚无定论，不过科学上有3种假说：

保护珊瑚虫

热带、亚热带地区紫外线强烈，珊瑚虫身体柔软，容易被灼伤。荧光蛋白能消耗、转化紫外线的能量，起到保护作用。

养活虫黄藻

不同波长的光，穿透海水的能力有差别：短波光强，长波光弱。到了一定深度，就只剩下短波的蓝紫光。而光合作用需要长波光加持。荧光蛋白吸收蓝紫短波光，发出波长较长的绿光，有助于 提高虫黄藻的光合效率、将虫黄藻带入更深水域。

吸引虫黄藻

珊瑚虫发出的绿色荧光，犹如海中灯塔，能引来虫黄藻，是给自己招徕“房客”的“招牌”。

撰文、摄影 | 李琰
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坛主:Benjamin18于2021_04_11 11:41:18编辑