珊瑚与共生藻的关系

2014-09-01 13:17:38

   樱桃红、萤青绿，还有其他源自珊瑚的瑰丽色彩，使珊瑚礁群美轮美奂，但珊瑚那毫不起眼的啡褐色部分，对她的健康可谓更加重要。
   珊瑚失去啡褐色并转白的现象称为「珊瑚白化」，白化了的珊瑚并未死去；但已变得虚弱，因为牠们失去了一个重要的能量泉源：进行光合作用的共生藻。
   虚弱的白化珊瑚长得较慢，难以争取空间、抵御疾病及对抗其他压力。有时候，白化珊瑚会重获共生藻并回复色彩，但通常这些脆弱的白化珊瑚都劫数难逃。珊瑚白化被视为全球珊瑚礁群的共同威胁，亦是水族箱珊瑚健康转差的警示；了解珊瑚白化的过程及成因，对珊瑚爱好者及从事珊瑚保育的生物学家有莫大裨益，因此亦为热门研究范畴之一。

接下来几个帖子会分别为大家讲解珊瑚白化的基本背景，以及若干科学研究，让大家了解更多，好更细心照料水族箱里的珊瑚。珊瑚礁由上千组独立个体（水螅体）组成，每个个体均被碳酸钙骨骼包围。珊瑚进食时，会利用牠们的刺细胞（刺胞细胞）令小动物麻痺，以捕食细小猎物。然而，生于食物短缺水域的珊瑚会透过长于其细胞中能进行光合作用的微藻吸收所需大部分能量。这些微藻称为内生涡鞭毛藻（endosymbiotic dinoflagellates），一般称为虫黄藻，分类学上界定为共生藻属；虫黄藻经历多元进化，构成共生藻属之下许多不同分支（系）。一株珊瑚可能有数以百万计的共生藻，牠们可能属同一个或多个分支。珊瑚与共生藻之间的互惠共生关系，既关键又密不可分；说互惠共生，是因为两者均从交换养分之中受惠(Stat, Morris et al. 2008)。
   共生藻居于珊瑚的细胞内，为其供应光合作用的产物，即是珊瑚大部分所需能量；而珊瑚除了为共生藻提供有阳光的居所外，亦为其供应二氧化碳及氨等复合物，两者均为藻类进行光合作用及生长的必要元素。珊瑚礁一般生长在贫养水域，即是说牠们周遭的水营养很低。由于珊瑚礁的生长环境一直缺少营养，珊瑚与共生藻之间的互惠共生关系极其重要，也是这些生态系统背后的主要生产力量。

   虫黄藻居于珊瑚细胞之中，故被称为内共生体。虽然透过珊瑚母体向后代传播虫黄藻，存在一定的垂直传播，但大多数证据显示，幼年珊瑚经过浮游沉积下来后，会自行吸收共生藻。珊瑚幼虫（将长成珊瑚群落的第一株珊瑚虫）附着后不久，便会透过吞噬作用将周遭的虫黄藻吸进细胞。简单来说，珊瑚的细胞膜包围并吸收共生藻，使用其光合作用的产物。共生藻一般会长留于珊瑚细胞内，除非珊瑚受到压力，则可能出现不同反应，最常见的是珊瑚随着排出或消化共生。

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