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70.8海洋体实验室

 

作者：黄玉霖

编辑：Gui

 

导语 /Introduction/

上回我们说到，它们在被称为珊瑚礁的建筑师们是一群可爱的珊瑚虫们，“海洋荒漠”的热带海洋中建造了庞大的珊瑚礁帝国。

要知道，帝国的建成绝非珊瑚虫的“一虫之力”可以做到的。其实珊瑚虫得到了各方朋友的神助攻。

非常擅长烹饪“能量大餐”，其中有一位朋友，并且靠着这项技能帮珊瑚虫解决了温饱问题。这位宝藏朋友就是“虫黄藻”。

 

探秘珊瑚虫朋友圈之“超级大厨”虫黄藻

 

瑚说八道

珊瑚界最佳——虫黄藻牌私人晚宴！有了它，人间很值得！

黄褐色小点点就是虫黄藻，住在珊瑚体内

图片来源：《珊瑚颜色基础》

 

01

虫黄藻的神助攻“能量大餐”

 

帝国建筑师饿肚子？

虫黄藻前来支援！

 

共生藻之虫黄藻

图片来源：上海光语生物科技有限博鱼电子app新手怎么玩

 

大部分珊瑚礁生态系统分布的地区被称为“海洋荒漠”，，营养盐含量少，能养活的浮游植物和浮游动物都比较少就即使珊瑚虫是携带刺细胞武器的猎手，但是仅仅通过捕食浮游植物或者浮游动物显然是不足以填饱肚子的。填不饱肚子，。因此，不能得到充足的能量供应，，“能量大餐”的虫黄藻正前来支援！

 

虫黄藻Tips，来这里划重点噢~

 

Tip 1: 虫黄藻是什么？

 

虫黄藻在生物学分类上属于甲藻门，虫黄藻科，是一种单细胞的海洋藻类。

虫黄藻的个体很小（直径10微米左右），就是这些只有用显微镜才能看到。看，shi黄shi黄圆滚滚的小东西了。

 

显微镜下的虫黄藻（来源：Todd C. LaJeunesse）

 

Tip 2: “单身”虫黄藻与“共生”虫黄藻

虫黄藻在海水中自由生活的时候有两条鞭毛，，，宅居在珊瑚虫体内（内胚层）。

 

圈圈里是虫黄藻在珊瑚虫体内生活的具体位置，科学家称这里为珊瑚虫的“内胚层”

（来源：Alexis Wiktorowicz-conroy）

 

“大厨”虫黄藻，如何供应美味能量？

 

红色的就是虫黄藻

图片来源：史瓦兹摩尔博鱼电子app新手怎么玩Duke Yin

 

并能够像我们熟知的陆地植物一样进行光合作用，虫黄藻具有光合色素，合成光合产物。这些光合产物含有大量的葡萄糖和油脂，是生命活动的“燃油”，能为生命体提供大量的能量虫黄藻还会大方地将。事实上除了满足自身的生长需求，90%以上这些来自虫黄藻的支援能够满足珊瑚虫的光合产物分享给珊瑚虫，50-100%的能量需求。吃了虫黄藻的“能量大餐”，珊瑚虫就能在“海洋荒漠”并充满干劲儿地建设珊瑚礁帝国了。中生长、繁殖，

作为回报，珊瑚虫不仅让虫黄藻居住在自己身体内，给它们提供良好的生存环境，而且向它们输送代谢产生的二氧化碳、无机氮、氨基酸和甘油等物质，，，荧光色素蛋白从而为体内的虫黄藻创造一层用于吸收紫外线，“黑胶遮阳伞”，保护虫黄藻不被晒伤。

 

不过在紫外灯照射下它们呈现出鲜艳的颜色（来源：荧光色素蛋白在日常光线下不一定可见，Salwater Guy）

 

可见，珊瑚虫和虫黄藻之间是互帮互助的“共生”关系。依靠着彼此，珊瑚虫和虫黄藻共同走过了1.6亿年慢长的进化旅程，并且成为了热带海洋中的生存王者。

 

02

友谊的小船，我们还能荡多久？

 

有越来越多的如今这对好朋友的亿年友谊却正在经受考验。其实人们发现，近年来，然而，虫黄藻离开了珊瑚，，

环境变化下，渐生嫌隙的友谊

 

好奇的人类科学家对此做了不少研究，他们发现，极端气候、全球变暖、海水富营养化等环境变化是造成珊瑚虫和虫黄藻关系破裂的重要因素。

 

珊瑚礁白化危机

图片来源：大自然探索

 

比如水温升高，会使得对温度变化敏感的虫黄藻突然吝啬起来，不再像从前那样无私地为珊瑚虫提供“能量大餐”了连光合作用都无法正常进行。。更强的升温甚至会导致虫黄藻细胞受损，

而另一种环境压力，即人类过度排放等因素引起的海水中营养盐含量增加会使吃饱喝足的虫黄藻在珊瑚虫体内不受控制地大量繁殖，（富营养化），甚至会使虫黄藻从之前和谐的“共生”关系逐渐转变为虫黄藻对珊瑚虫的“寄生”，使珊瑚虫倍感压力。

 

健康珊瑚体内有虫黄藻共生，珊瑚颜色偏黄；

环境压力下虫黄藻和珊瑚分离，珊瑚颜色偏白

（来源：Great Barrier Reef Marine Park Authority)

 

这些环境变化的最终效应，选择就是珊瑚虫不堪重负，排出体内的虫黄藻，或者虫黄藻离开了珊瑚虫，总之就是友谊的小船说翻就翻，双方大难临头各自“飞”。

 

珊瑚真的会死

图片来源：UNSW

 

没有快乐的“海底鬼城”

 

虫黄藻无论如何无法恢复与珊瑚的共生。失去了虫黄藻珊瑚的挽留也无济于事了，如果环境胁迫一直持续的话，“能量大餐”的补给，珊瑚虫会由于营养不良而出现生命的衰竭，这时候的珊瑚就进入了我们熟称的“白化”阶段。

看上去是寂寞的苍白色。失去了好朋友，白化的珊瑚失去了虫黄藻的黄色，珊瑚好像再也不能快乐了。

如果白化状态一直持续得不到缓解，珊瑚的最终命运就是死亡其他珊瑚礁生物也纷纷离开，。当大量的珊瑚死亡时，珊瑚礁帝国失去了自己的主人。最终将成为一座没有生命的“海底鬼城”。

 

白化的珊瑚礁（来源：James Gilmour）

 

 

 

今日知识点

（精华浓缩）

70.8珊瑚馆丨珊瑚虫的超级大厨

· 珊瑚虫体内共生有它的好朋友——虫黄藻

· 虫黄藻能够为珊瑚虫提供富含葡萄糖、油脂等营养的“能量大餐”

· 珊瑚虫和虫黄藻之间是互帮互助的“共生”关系

· 环境变化产生的压力可能造成共生关系破裂，进而造成珊瑚白化

 

 

意犹未尽？

关注我们，

且等下期开馆~

 

 

 

参考资料：

[1] Todd C. LaJeunesse. https://news.psu.edu/photo/318035/2014/06/10/symbiodinium-fitti

[2] Alexis Wiktorowicz-conroy. 

https://algaeresearchsupply.com/pages/how-do-coral-get-their-zooxanthellae

[3] James Gilmour / Australian Institute of Marine Science. https://www.aims.gov.au/docs/research/climate-change/coral-bleaching/bleaching-events.html

[4] Muller-Parker G, D’Elia CF, Cook CB. Interactions between corals and their symbiotic algae [M] // Birkeland C. Coral reefs in the anthropocene. Dordrecht: Springer Netherlands, 2015:99-116.

[5] Bollate E, D’Angelo C, Alderdice R, et al. Optical feedback loop involving dinoflagellate symbiont and scleractinian host drives colorful coral bleaching [J]. Current Biology, 2020, 30: 2433-2445.

[6] Wiedenmann J, D’Angelo C, Smith EG, et al. Nutrient enrichment can increase the susceptibility of reef corals to bleaching [J]. Nature Climate Change, 2013, 3: 160-164.

[7] Baker DM, Freeman CJ, Wong JCY, et al. Climate change promotes parasitism in a coral symbiosis [J]. The ISME Jornal, 2018, 12: 921-930.

[8] Coral bleaching fact sheet. Great Barrier Reef Marine Park Authority. 

[9] Salwater Guy. Fluorescent Light and Coral Health. http://www.reefland.com/2013/03/28/fluorescent-light-and-coral-health/

[10] Harry Baker. Colourful bleaching: solving a coral conundrum. https://marinemadness.blog/2020/05/28/colourful-bleaching-solving-a-coral-conundrum/

 

 

 

 

海洋代言人主题馆—70.8珊瑚馆，

馆长Ming、副馆长Gui与5位管理员

黄玉霖、林喆滢、李思翰、张效琬、黄林霖

不定期为大家讲述珊瑚的故事……

PS:发布周期不定，全看心情~