如果你去海邊玩，在沙灘上可能會看到一些“珊瑚碎片”。它們硬邦邦的，也沒什么色彩。

珊瑚碎片

其實這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?；钌汉鞑坏螒B(tài)各異，色彩鮮艷，甚至說一句妖艷絕美也不為過。

色彩絢麗的珊瑚

圖片來源：BBC

● 珊瑚蟲里藏著小海藻●

如果你去近海浮潛，就會發(fā)現(xiàn)那里的珊瑚大都是黃褐色的。

因為近海是造礁珊瑚的地盤，黃褐色套裝是造礁珊瑚的標(biāo)配。嚴(yán)格說來，造礁珊瑚的珊瑚蟲本身近乎透明，之所以呈現(xiàn)黃褐色，是其體內(nèi)蟲黃藻的功勞。

顯微鏡下的蟲黃藻

蟲黃藻是一種單細(xì)胞海藻，直徑只有微米級別。它體內(nèi)配備“光合色素”，有光就能通過光合作用過“自養(yǎng)”生活，這種光合色素呈現(xiàn)的顏色就是黃褐色。

在海水中，蟲黃藻是能獨立生活的，但更愿意做珊瑚的“房客”：不僅受“房東”庇護，還能坐收二氧化碳等光合作用原料；而它生產(chǎn)的有機物和氧氣，也供給珊瑚蟲生長，權(quán)當(dāng)交了“房租”。不過蟲黃藻只在光線充足的淺海生活，所以黃褐色套裝，只在淺海珊瑚中流行。

淺海黃褐色的珊瑚

蟲黃藻屬于“外來插件”，無性繁殖的珊瑚蟲可以直接繼承。而由受精卵發(fā)育成的珊瑚蟲，就只能自己招募蟲黃藻了——珊瑚蟲會發(fā)出特殊信息素，引蟲黃藻到身邊，再用觸手捕獲、塞進嘴里。

進入消化腔的蟲黃藻并不會被分解，而是完好無損地“滲透”入珊瑚蟲體內(nèi)，別忘了每粒蟲黃藻只是一個微米級別的袖珍細(xì)胞。蟲黃藻進入珊瑚蟲體內(nèi)后，不僅光合功能照常，還能分裂繁殖、擴大種群。

珊瑚蟲體內(nèi)的蟲黃藻可謂是非常多，在1立方毫米的珊瑚蟲組織中，就能容納超過3萬只蟲黃藻！不過太多了也不好，珊瑚蟲會主動“吐”出些蟲黃藻，恢復(fù)平衡。

大家肯定聽說過“珊瑚白化”，這是因為近年來氣候變暖，在海水升溫、酸化的刺激下，大量蟲黃藻選擇逃離珊瑚。那些失去蟲黃藻的珊瑚，就會變成白色。

下面是逐漸白化的珊瑚

看著讓人太心痛了

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圖片來源：紀(jì)錄片《追逐珊瑚》

由于造礁珊瑚大都對蟲黃藻的依賴性很強，珊瑚白化后，短時間內(nèi)還能扛“餓”，只要及時招來新“房客”，還能恢復(fù)黃褐色。要是“空房”時間過長，珊瑚蟲就會餓死，珊瑚就只剩皚皚白骨了。

但如果只是珊瑚枝端發(fā)白，未必就是珊瑚白化，也可能是新生的珊瑚蟲還沒招來蟲黃藻。

鹿角珊瑚的枝端發(fā)白

● 彩色珊瑚靠蛋白●

除了黃褐色，珊瑚的其他色彩都是由色蛋白和熒光蛋白造就。

所謂“色蛋白”，乃是一大類蛋白質(zhì)的統(tǒng)稱，它們與色素分子結(jié)合后，會呈現(xiàn)不同顏色。比如人血液中的血紅蛋白，便是色蛋白的一種。珊瑚體內(nèi)的不同色蛋白，能呈現(xiàn)出紅色、粉色、藍色和紫色。

風(fēng)信子鹿角珊瑚

這幾顆火紅的圓盤?？巧汉鞯慕H。它那一身大紅妝，也是色蛋白的功勞。

此外，許多珊瑚還自帶熒光效果。水族館里養(yǎng)珊瑚，上方常設(shè)有藍紫色燈光，燈光打開，珊瑚就發(fā)出幽幽綠光，或是描上熒光綠的鑲邊，顏值爆表。

泛著綠色熒光的珊瑚

圖片來源見水印

石珊瑚目的腎形真葉珊瑚，體內(nèi)富含熒光蛋白，在日光下就能顯出綠色熒光。

這種熒光效果，源自珊瑚體內(nèi)的“熒光蛋白”，這些蛋白能被特定波長的光激發(fā)出熒光。比如最常見的綠色熒光蛋白，受藍光和紫外線激發(fā)。

綠色之外，珊瑚身上的熒光蛋白有幾百種之多：黃色、紅色、橙色……有時一株珊瑚上，就能發(fā)出好幾種熒光。

這棵細(xì)枝鹿角珊瑚上，擁有黃、綠、紫3種色彩，各由不同的“染料”所繪。

最近有研究顯示，珊瑚的色蛋白與熒光蛋白的結(jié)構(gòu)非常近似，甚至有的色蛋白還能轉(zhuǎn)變成熒光蛋白。

● 為啥珊瑚會發(fā)熒光？●

海洋中有不少熒光生物，也都是靠熒光蛋白發(fā)光發(fā)亮。我們之前講過的螢烏賊，就能靠熒光吸引獵物。

螢烏賊渾身布滿發(fā)光器，黑夜中會發(fā)光

然而珊瑚蟲并不需要這樣捕獵，靠共生的蟲黃藻和濾食有機碎屑就足以維生。那么珊瑚蟲為何要耗費能量，演化出熒光技能呢？

目前對此尚無定論，不過科學(xué)上有3種假說：

• 保護珊瑚蟲

熱帶、亞熱帶地區(qū)紫外線強烈，珊瑚蟲身體柔軟，容易被灼傷。熒光蛋白能消耗、轉(zhuǎn)化紫外線的能量，起到保護作用。

• 養(yǎng)活蟲黃藻

不同波長的光，穿透海水的能力有差別：短波光強，長波光弱。到了一定深度，就只剩下短波的藍紫光。而光合作用需要長波光加持。熒光蛋白吸收藍紫短波光，發(fā)出波長較長的綠光，有助于提高蟲黃藻的光合效率、將蟲黃藻帶入更深水域。

• 吸引蟲黃藻

珊瑚蟲發(fā)出的綠色熒光，猶如海中燈塔，能引來蟲黃藻，是給自己招徠“房客”的“招牌”。

珊瑚是個龐大的家族，在這個家族里，有的是近海礁石的締造者，有的是深海花園的主角，大小也各不相同。

撰文、攝影 | 李琰

圖片 | 部分圖片來自123rf

微信編輯 | 謝爽

本文原載于《博物》雜志2021年4月刊


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