Lahendatud mõistatus heledatest korallidest

Fluorestsents aitab valguse kasutamisel sügavamate veekihtide korallid

Rehekorall Echinophyllia fluorestseerub oranžikas-punakasvärvi ja esineb üsna hämarates veetsoonides. © E. Smith
ettelugemist

Sügavuse valguse muundurid: bioloogid on avastanud, miks paljud korallid säravad sügavamas vees. Nende fluorestsents aitab neil nendel sügavustel väikest valgust paremini ära kasutada. Luminestsentsvalgud muudavad vees oleva sinaka hämaruse oranži lainepikkuseks. Need tungivad sügavamale korallide kudedesse ja varustavad sellega sümbiootilisi vetikaid valgusega.

Nad säravad rohekas, punakas või isegi värvilised: paljud korallid troopilistes madalaveelistes riffides fluorestseeruvad, neile langeb päikesevalgus. Selle eest vastutavad fluorestsentsvalgud, mida erutab valguse ultraviolettkomponent ja mis siis kiirgavad omakorda valgust. Koralli jaoks, mis puutub sageli kokku tugeva päikesekiirgusega, on see helendav efekt omamoodi puhver liiga suure valguse vastu.

Seda enam hämmastasid uurijad mõni aasta tagasi, kui nad avastasid Punamisest merest sellised eredad korallid - enam kui 50 meetri sügavusest veest. Southamptoni ülikooli Jörg Wiedenmanni ja tema kolleegide jaoks oli selge: päikesekaitsetootena ei toimi selles vähendatud sügavuses fluorestsents pigem.

Mõistatuslik kuma sügavuses

Kuid miks need korallid endiselt kumavad? Selle väljaselgitamiseks on Wiedenmann ja tema kolleegid nüüd uurinud nelja koralliliiki suurema sügavusega. Kõigepealt analüüsisid nad loomade fluorestsentsvalke ja katsetasid, millise valguse lainepikkusega nad imenduvad ja vabastavad.

Selgus, et mere hämarustsoonist pärit hõõguvad korallid tekitavad peamiselt punaseid fluorestsentsvärve. Need pigmendid asuvad koralli välimises nahas ja neelavad ennekõike sinist valgust - ja seega neis veesügavuses domineerivad lainepikkused. Neeldunud energia vabastab pigmendid oranžilt punakasvalgeks. kuva

Lähivõte liigi Montastrea cavernosa fluorestsentsist korallpolüpist - J. Wiedenmann

Valgusmuundumine aitab sümbionte

Tähtsündmus: korallid sõltuvad sümbiootilistest dinoflagellaatidest nende toitainetega varustatuses. Need asuvad muu hulgas korallloomade soolestikus ja muudes sügavamates kudedes. Probleem siin: hämaram sinine valgus sügavamates veesügavustes tungib vaevalt nendesse kudedesse. Kui aga valgus muundatakse pikemaks, pikemaks lainepikkuseks, võib see läbi rakkude kihtide läbida.

Nendes korallides olev fluorestsents ei taga valguse kaitset, vaid pigem hõredate valgusressursside optimaalset kasutamist. "Valgupigmendid kompenseerivad sügavamate riffide valguse olukorra miinuseid, " selgitavad teadlased. Ainult nende luminestsentsvalkude abil saavad korallsümbiontid piisavalt valgust fotosünteesi toimimiseks ja elluviimiseks ka hämaras vees kuni 165 meetri sügavusel.

Pole kõigile varjupaika

Kui korallil puudub luminestsentspigment, on sellel katsega saatuslikud tagajärjed. Teadlased leidsid, et tuimas basseinis on nii normaalse korallid, mis on varustatud piisavalt fluorestsentspigmendiga, kui ka korallid, millel puudub see pigment mutatsiooni tõttu. Tulemus: mõne kuu pärast hakkas sisenema esimene mittepigmenteeritud korall, kahe aasta pärast olid kõik surnud.

"Kliimamuutuste taustal käsitletakse sügavamas vees asuvaid elupaiku sageli madalamate rifiosade korallide võimaliku varjendina, " selgitab Wiedenmann. "Kuid meie töö näitab, et korallid vajavad nendes hämaras sügavustes püsimiseks erilisi kohandusi. Seetõttu ei saa kõik madalas vees olevad korallid seda põgenemisteed tõenäoliselt kasutada. "(Kuningliku Ühingu toimetised B -- Biological Sciences, 2017; doi: 10.1098 / rspb.2017.0320)

(Kuninglik selts, 05.07.2017 - MTÜ)