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澳大利亚研究发现:珊瑚礁或为海洋生物的“防晒油”

 
紫外线照射下的一块珊瑚发出了黄色的荧光。
 
(图片提供:R. Reef等,PLoS ONE)
 
寄生在珊瑚礁上多少有点儿像在日光浴床上生活一样。随着太阳光穿透海水并反射到珊瑚礁上,这些光线会穿透珊瑚、与珊瑚共生的促进光合作用的海藻,以及其他生活在珊瑚礁上的生物。那么究竟是什么原因让这些生物避免了被烤焦的厄运呢?一项新的研究表明,正是珊瑚在这里起到了遮光剂的作用——它能够吸收紫外线,并减少其对生活在珊瑚礁上的居民的伤害。
 
之前的研究表明,构成礁体的珊瑚的碳酸钙外骨骼能够在紫外光下发出荧光,这意味着珊瑚礁能够吸收紫外线。为了搞清这种物质是否能够保护生活在珊瑚礁上的有机体,澳大利亚昆士兰大学的海洋生物学家Ruth Reef和同事对海葵(Aiptasia pulchella)进行了研究。这些珊瑚的亲戚具有同前者类似的组织,并且同样是共生光合海藻的家。
 
在实验室中,研究小组将海葵放在珊瑚骨架或白色铅管的上面。与铅管不同,珊瑚骨架几乎能够吸收所有有害的紫外线,并释放出黄色的荧光。此外,与放在铅管上的海葵相比,放在珊瑚上的海葵接受的紫外辐射只是前者的1/4,并且它们遭受的脱氧核糖核酸(DNA)损伤也仅是前者的1/7。即便将这些珊瑚骨架研磨成细小的粉末,研究小组依然发现了类似的现象,这意味着这种保护作用是因为珊瑚骨架的化学构成所致,而不是其粗糙而复杂的表面对紫外线产生的散射作用。研究小组在11月25日的《科学公共图书馆·综合》(PLoS One)网络版上报告了这一研究成果。
 
Reef指出,生活在海洋中的许多光合生物也会形成碳酸钙,而它们也可能通过这种方式保护自己免受紫外线辐射。她说:“石灰化过程大约出现在6亿年前,当时的紫外线水平要远远高于今天。”此外,Reef强调,在大约发生于5.3亿年前的寒武纪大爆发期间,珊瑚骨骼异常丰富且多样,这可能反映了“该时期自然界对珊瑚积聚的一种迫切需求,那时许多生物体都向着较浅且富含氧气的水域迁徙,而那里的紫外线水平都很高”。摩纳哥科学中心——一所海洋学研究机构——的科学主管Denis Allemand则表示:“这种新被发现的特性是宿主针对共生生物的一种额外的、意想不到的适应。”
 
Reef和同事注意到,蝎子、蜘蛛,以及其他一些生物在暴露于紫外线下时也会发出荧光,这意味着遮光剂效应不止进化了一次。
责任编辑:nina
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