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珊瑚礁可為海洋生物遮擋紫外線

寄生在珊瑚礁上多少有點兒像在日光浴床上生活一樣。隨著太陽光穿透海水並反射到珊瑚礁上,這些光線會穿透珊瑚、與珊瑚共生的促進光合作用的海藻,以及其他生活在珊瑚礁上的生物。那麼究竟是什麼原因讓這些生物避免了被烤焦的厄運呢?一項新的研究表明,正是珊瑚在這裡起到了遮光劑的作用——它能夠吸收紫外線,並減少其對生活在珊瑚礁上的居民的傷害。

之前的研究表明,構成礁體的珊瑚的碳酸鈣外骨骼能夠在紫外光下發出螢光,這意味著珊瑚礁能夠吸收紫外線。為了搞清這種物質是否能夠保護生活在珊瑚礁上的有機體,澳大利亞昆士蘭大學的海洋生物學家Ruth Reef和同事對海葵(Aiptasia pulchella)進行了研究。這些珊瑚的親戚具有同前者類似的組織,並且同樣是共生光合海藻的家。

在實驗室中,研究小組將海葵放在珊瑚骨架或白色鉛管的上面。與鉛管不同,珊瑚骨架幾乎能夠吸收所有有害的紫外線,並釋放出黃色的螢光。此外,與放在鉛管上的海葵相比,放在珊瑚上的海葵接受的紫外輻射只是前者的1/4,並且它們遭受的脫氧核糖核酸(DNA)損傷也僅是前者的1/7。即便將這些珊瑚骨架研磨成細小的粉末,研究小組依然發現了類似的現象,這意味著這種保護作用是因為珊瑚骨架的化學構成所致,而不是其粗糙而複雜的表面對紫外線產生的散射作用。研究小組在11月25日的《科學公共圖書館·綜合》(PLoS One)網絡版上報告了這一研究成果。

Reef指出,生活在海洋中的許多光合生物也會形成碳酸鈣,而它們也可能通過這種方式保護自己免受紫外線輻射。她說:「石灰化過程大約出現在6億年前,當時的紫外線水平要遠遠高於今天。」此外,Reef強調,在大約發生於5.3億年前的寒武紀大爆發期間,珊瑚骨骼異常豐富且多樣,這可能反映了「該時期自然界對珊瑚積聚的一種迫切需求,那時許多生物體都向著較淺且富含氧氣的水域遷徙,而那裡的紫外線水平都很高」。摩納哥科學中心——一所海洋學研究機構——的科學主管Denis Allemand則表示:「這種新被發現的特性是宿主針對共生生物的一種額外的、意想不到的適應。」

Reef和同事注意到,蠍子、蜘蛛,以及其他一些生物在暴露於紫外線下時也會發出螢光,這意味著遮光劑效應不止進化了一次。
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