70.8海洋体实验室
作者：林喆滢
编辑：Gui
导语 /Introduction/
上回我们说到，珊瑚虫朋友圈有一位擅长烹饪“能量大餐”的超级大厨——虫黄藻，与珊瑚之间是互帮互助的共生关系。
可这位兢兢业业的大厨竟是珊瑚五彩斑斓的阻碍？今日珊瑚馆特邀著名海洋画家珊瑚为我们答疑解惑，揭晓大厨和珊瑚的美貌之间的爱恨情仇！
说起这位海洋画家，人们脑海中浮现的第一印象往往是它绚丽夺目的颜色。不少人因此成为了她的“颜粉”。
花里胡哨的Acropora lokani（前）和Acropora sp.（后）
(来源：Reef.com)
#来自粉丝朋友们的疑问
所有珊瑚都拥有如此华丽的外衣吗？
珊瑚彩虹般的颜色是怎样获得的？
有什么特异功能吗？
今天，珊瑚馆独家放送的答粉丝问，来咯！
01
海洋画家的专属颜料
来自虫黄藻的变丑魔咒
珊瑚五彩斑斓的秘诀来自于三个部分：虫黄藻的颜色、珊瑚自身的荧光蛋白和非荧光蛋白——色蛋白所发出的颜色。
在前两篇文章中我们提到，珊瑚和虫黄藻共生，虫黄藻通过光合作用为珊瑚提供能量。为了进行光合作用，虫黄藻体内往往富含光合色素，因此虫黄藻一般呈现为褐色、黄绿色。
显微镜下的虫黄藻（来源：Todd C. LaJeunesse）
图片很眼熟？那就对了！感到陌生的粉丝们快去前两篇补课！
对有虫黄藻的珊瑚来说，褐色是它们注定的底色；而对没有虫黄藻的珊瑚来说，他们就能放飞自我，成为海洋中最靓的崽！
无虫黄藻的炮仗花珊瑚（来源：liveaquaria.com）
与虫黄藻共生的鹿角珊瑚（来源：wikipedia）
走在时尚前沿的绚丽色彩
颜色潮流的ARC Ultra Master Bowerbanki（来源：Reef.com）
虽然黄褐色的珊瑚很常见，但仍有不少与虫黄藻共生的珊瑚即使灰头土脸，也掩盖不了他们内心的绚丽，而这就要靠荧光蛋白和色蛋白的表演了。
荧光蛋白可以吸收紫光乃至紫外光，转化成多种绚丽的荧光，如青色、绿色、黄色和红色。其中最为人知的是大名鼎鼎的绿色荧光蛋白，它可以将紫外光转变为绿色荧光。
“Green” Star Polyps（来源：Reef.com）
含有绿色荧光蛋白的珊瑚（连名字都是绿的！）
色蛋白虽然无法发出荧光，但它同样有许多绚丽的颜色，比如荧光蛋白中难以见到的粉红色和蓝色。
虫黄藻、荧光蛋白、色蛋白——这三部分的颜色就是海洋画家珊瑚的独家颜料，他们像水彩一样互相交融叠加。
一张图带你了解海洋画家的绘画技巧
与虫黄藻共生的珊瑚，呈现出较暗的红褐色、绿褐色等；不含虫黄藻的珊瑚摆脱了褐色的束缚，在荧光蛋白和色蛋白的叠加下十分鲜艳夺目；也有极少数珊瑚像白玉一样，天生与绚丽的颜色搭不上边。
所以说，虽然不是所有珊瑚都拥有如此华丽的外衣，但他们都拥有向往着五彩斑斓的心！
02
别晒太阳，越晒越白，
越晒越死亡！
一出门就把自己遮得严严实实，生怕紫外线把自己美黑了，这是作者（广大朋友们）的常态了。珊瑚可不一样，拥有着令我羡慕至极的绝技，紫外线照得越多越美白，颜色越靓丽。但这真是它们的愿望吗？
晒就美白， 不晒就美黑
首先我们要知道，珊瑚的颜色并非一成不变的，随着环境的改变，珊瑚的颜色也随之变化。对于绝大多数含有虫黄藻的珊瑚来说，为了保证珊瑚的营养供应，虫黄藻及藻中叶绿素的数量会随着光照强度而改变。
当光照太弱时，虫黄藻光合作用提供的能量不足以维持珊瑚生存。营养缺乏的珊瑚只好“号召”更多的虫黄藻。褐色的虫黄藻太多了，珊瑚看起来就好像被晒黑了一样，失去了美貌。
珊瑚馆独家放送：珊瑚含泪美黑的日记
相反，当光照太强时，虫黄藻光合作用产生的能量超过了珊瑚的需要，珊瑚只能将多余的虫黄藻吐出去，珊瑚的颜色就会变浅，变亮。看起来珊瑚仿佛脱去灰头土脸，变漂亮了，但长期以往，会对珊瑚的健康造成很大的损害，甚至可能导致珊瑚死亡！所以，正在养珊瑚或者想养珊瑚的朋友们，如果你看到珊瑚颜色越来越亮了，千万别高兴的太早，赶快看看你的LED灯吧！说不定你的珊瑚已经开始“脱藻”了！
珊瑚馆独家放送：珊瑚被迫美白的日记
可以说，珊瑚的颜色就是珊瑚的体检报告。
不止光能改变颜色
环境不仅对虫黄藻有很大影响，还同样影响着两种蛋白。
珊瑚特供的变色技巧
·要使荧光蛋白成熟，从无色变成绿色荧光，需要有氧气的参与。
·环境的改变可以促使荧光蛋白转化为其他颜色。比如绿色荧光蛋白转化为红色，甚至失去荧光！
·有些特殊时候，非荧光的色素蛋白甚至可以转换成荧光蛋白，这个过程也叫做“点燃”。
著名的红色荧光的珊瑚Discosoma（前）
失去红色荧光的Discosoma（后）
（来源：Dana Riddle)
03
绚丽的外衣还有这些功能？
在自然界中，有许多动物利用美丽的体色和花纹来追求爱人，对于珊瑚来说，这五彩的外衣又有什么特殊功能呢？
科学家们发现，在浅海、阳光充足的地方和在深海、光线微弱的地方，都有颜色鲜艳的珊瑚。
Paragorgia arborea 泡泡糖珊瑚（来源：wikipedia）
通常生活在200~1300米深的海底
但他们体内荧光蛋白的作用却大相径庭。他们推测，在阳光充足的浅海，珊瑚体内的荧光蛋白像防晒霜一样，可以帮助珊瑚中的虫黄藻抵御紫外光的伤害。而在光线微弱的深海，荧光蛋白可以将深海的蓝光转化为更易穿透的橘红色光来帮助共生藻类进行光合作用。
浅海珊瑚荧光蛋白的“防晒”作用
今日知识点
（精华浓缩）
· 珊瑚的颜色来自——虫黄藻、荧光蛋白和色蛋白的颜色
· 强紫外光会使虫黄藻被珊瑚吐出，使珊瑚“美白”，但长久以往会伤害珊瑚的健康
· 珊瑚绚丽外衣的功能——抵御紫外光、帮助光合作用
意犹未尽？
关注我们，
且等下期开馆~
参考资料：
[1] Coral Coloration: Fluorescence,Dana Riddle
https://reefs.com/magazine/coral-coloration-fluorescence-part-1/
[2] Coral Coloration, Part 2: Fluorescence: Pigments 510 – 565 and Notes on Green Fluorescent Proteins
https://reefs.com/magazine/coral-coloration-part-2-fluorescence-pigments-510-565-and-notes-on-green-fluorescent-proteins/
[3] Salih, Anya, et al. “Fluorescent pigments in corals are photoprotective” Nature. 14 Dec 2000. Web. 19 Feb 2017.
[4]Bollati, E., Plimmer, D., D'Angelo, C., & Wiedenmann, J. (2017). FRET-mediated long-range wavelength transformation by photoconvertible fluorescent proteins as an efficient mechanism to generate orange-red light in symbiotic deep water corals. International Journal of Molecular Sciences, 18(7), [1174].
[5]Smith, E. G., D'angelo, C., Sharon, Y., Tchernov, D., & Wiedenmann, J. (2017). Acclimatization of symbiotic corals to mesophotic light environments through wavelength transformation by fluorescent protein pigments. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 284(1858), 1-9. [20170320].
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~
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