彩色珊瑚為何會變白？

近日，發表在《國際微生物生態學會通訊》雜志上的一篇文章稱，海洋溫度上升會加劇珊瑚蟲群體中的病毒暴發，導致珊瑚蟲的共生藻死亡，珊瑚礁遭到破壞。

提到珊瑚，大家或許會產生這些的疑問：珊瑚到底是動物還是植物？它的顏色為什么是五彩繽紛的？珊瑚何以會白化？

(相關資料圖)

成分復雜，是貨真價實的動物

珊瑚實際上是由多種生物組成的珊瑚共生體，細菌、真菌、藻類、病毒，都能在這里找到。別看珊瑚無法移動，但它們可是貨真價實的動物，大部分是由成千上萬的珊瑚蟲組成，屬于海洋無脊椎動物。

珊瑚大致可分為兩部分：覆蓋在骨骼之上的珊瑚組織和支撐著組織的碳酸鈣骨骼。每一部分都供養著無數的微小生命。

直觀來看，珊瑚共生體的整個形態結構都來自珊瑚蟲，其屬于刺胞動物門珊瑚蟲綱。每座可以組建珊瑚礁的石珊瑚，都是由基因組成完全相同的珊瑚蟲，經年累月地生長、分泌碳酸鈣骨骼堆積而成的。之后，經過一代又一代珊瑚蟲的不斷努力，才最終形成了我們今天所看到的壯觀的珊瑚礁。

然而，如果近距離觀察就會發現，珊瑚蟲的觸手有時會伸到體外，從水流中抓取浮游生物。

和諧共生，蟲黃藻兼顧顏色和能量

珊瑚之所以呈現出五彩繽紛的顏色，來自珊瑚蟲細胞內共生的單細胞藻類——蟲黃藻。

蟲黃藻生活在珊瑚的內胚層細胞內，與其構成了穩定的共生關系。為了都能更好地生存繁衍，在漫長的進化歷程中，藻類細胞獲得了進入到珊瑚細胞內生活的“特權”，且保留了其自身形態和功能的完整性。自此，珊瑚為蟲黃藻提供環境穩定的庇護所，而藻類則通過光合作用供給珊瑚生命活動所需的營養物質，以此換取一些無機物作為光合作用的原料。

雖然一部分珊瑚仍然可以通過觸手上的刺細胞來捕食，但蟲黃藻可以滿足珊瑚高達90%的能量需求。因此，看似簡單的共生關系，實則構成了整個珊瑚礁生態系統的基礎。

珊瑚這個復雜的共生體，可不僅僅是由珊瑚蟲和蟲黃藻構成的。像人類一樣，珊瑚體內也生存著各種各樣的微生物，它們有的分布在珊瑚組織中，形成微生物聚集體；還有一部分微生物則棲身于珊瑚骨骼的復雜環境中。雖說這些微生物的體積微小，但它們在珊瑚共生體中的作用著實不容小覷：阻止病原微生物入侵、促進珊瑚對環境變化的適應，以及幫助珊瑚對抗白化壓力等。

白化不僅是死亡，還會改變微生物群落結構

在珊瑚的共生體中，還有一種鮮為人知、生活在碳酸鈣骨骼中的綠藻——蠔殼藻。由于珊瑚結構的原因，大部分到達珊瑚表面的太陽光都被蟲黃藻和珊瑚組織吸收，只有少部分的光可以穿透組織到達骨骼。蠔殼藻則能利用這些微弱的光，過著“地鼠”般的“打洞”生活：它們能夠分解碳酸鈣骨骼，開鑿出許多微小的空隙。

雖然蠔殼藻的這種屬性加速了珊瑚礁的生物侵蝕，但有研究表明，它們也可以通過光合作用供給珊瑚一部分營養物質，而且這種供應關系不僅僅發生在健康的珊瑚中，也發生在白化的珊瑚中。

當處于高溫及強光的壓力下時，珊瑚體內的蟲黃藻密度會隨之下降。因此，它們原本所呈現出的色彩會隨之消失，變成灰白色。這就意味著，珊瑚失去了極其重要的支持其生命活動的營養物質來源。

不僅如此，珊瑚細胞中殘存的蟲黃藻因為受到高溫影響，光合作用受損而產生的活性氧滲透到珊瑚細胞中，損傷其細胞及組織結構。能量來源不足及細胞組織損傷，會導致珊瑚的自主捕食能力和生殖能力等的下降，并最終致其死亡。

在珊瑚白化的過程中，其內部的其他生物也在發生著巨大的變化。例如，因為蟲黃藻密度下降，更多的陽光得以透過組織，到達骨骼；而在骨骼中默默無聞的蠔殼藻會因光合作用的增強而暴發，在骨骼中形成綠色層帶。這種現象表明，蠔殼藻有著成為白化時珊瑚的備用能量來源的潛力。但這種猜測還有待科學家的進一步驗證。

相關鏈接：高溫已造成全球14%的珊瑚礁死亡

早在4.85億年前，珊瑚礁就已經出現在地球上。淺水珊瑚礁生態系統作為世界上生物多樣性最高的生態系統之一，被形象地稱為“海洋中的熱帶雨林”。雖然它們只占據了0.1%的全球海洋面積，卻供養了多達25%的海洋物種。

在過去的半個世紀中，已經發生了多次全球珊瑚白化現象。由于全球氣候變化的持續影響，珊瑚礁的生存狀況仍然不容樂觀。自1950年以來，珊瑚礁已退化了50%；到了2009年以來，全球已有超過14%的珊瑚礁因海洋熱浪而死去。再加上海水富營養化、海洋酸化、過度捕撈等因素的存在，這種情況仍在持續加重中。

對于保護珊瑚礁，我們應該怎么做？在日常生活中，可以減少塑料產品的使用，節約能源，為減緩氣候變化作出貢獻。另外，進行浮潛、潛水等活動時，減少化學防曬產品的使用，因為某些化學產品會對珊瑚的健康造成威脅。

珊瑚雖然美麗，我們也要堅持“遠觀而不褻玩”，盡量減少人類活動對它們的影響。保護環境，保護珊瑚，保護珊瑚礁是21世紀人類共同的責任。

（中國海洋大學—中國科普研究所海洋科普研究中心和中國科普作家協會海洋科普專業委員會供稿）

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