珊瑚天然的防晒霜可以帮助它们抵御气候变化

　　

史密森保护生物学研究所的科学家们离理解为什么有些珊瑚能比其他珊瑚更好地抵御气候变化又近了一步，而秘密可能在于一种能产生天然防晒霜的特殊蛋白质。顾名思义，夏威夷蓝稻珊瑚含有一种深蓝色色素，这种色素是由色素蛋白产生的，可以过滤来自太阳的有害紫外线辐射。尽管紫外线损伤可能对包括糙米珊瑚在内的许多珊瑚物种的繁殖产生长期影响，但对蓝米珊瑚的影响可能不同。这项研究的结果发表在6月9日的论文《热应力下夏威夷Montipora珊瑚的生殖可塑性》中，发表在科学报告《亲眼目睹了2014年和2015年漂白对糙米珊瑚的破坏性影响，“令人鼓舞的是，蓝稻珊瑚要么在漂白后迅速恢复，要么根本没有受到海洋温度升高的影响，”史密森保护生物研究所科学家、论文主要作者迈克·亨利说通过研究蓝稻珊瑚的繁殖成功，我们可以更好地了解其他珊瑚是如何应对气候变化和海洋变暖的。这种藻类生活在珊瑚组织内，是浅层造礁珊瑚（包括糙米珊瑚和蓝米珊瑚）的主要食物来源。它们之间存在着共生关系；珊瑚保护虫黄藻，反过来虫黄藻为珊瑚提供食物。这些藻类还能为珊瑚提供防晒霜。珊瑚是动物，不能进行光合作用，但虫黄藻可以。它们光合作用的废物是供给珊瑚的糖分。

然而，当海洋温度升高时，珊瑚就会受到压力，共生关系就会崩溃。温暖的温度加速虫黄藻的新陈代谢，导致它产生有毒的化合物。作为回应，珊瑚会排出藻类和它们的防晒霜，使它们容易受到有害的紫外线伤害。由于这些物种的大部分颜色都来自虫黄藻，这种排出物会使珊瑚“漂白”，或者看起来更浅——从深色变成浅色。

漂白会影响一些珊瑚成功繁殖的能力。当珊瑚虫排出虫黄藻并因此失去紫外线保护时，珊瑚的DNA就有更大的被破坏的风险。具体来说，精子线粒体的变化会长期影响精子的运动能力（游泳能力）。如果不能成功繁殖，珊瑚就不能产生新的后代，这些后代可能具有基因修饰，使其更能抵抗气候变暖，并帮助它们适应不断变化的海洋。

继2014年和2015年夏威夷发生的漂白事件之后，研究小组观察到，蓝稻珊瑚在90%的运动能力下具有非凡的繁殖活力。另一方面，它的棕色对应物的运动能力只有这个数量的一半。这表明，即使棕色珊瑚能够在漂白后存活下来，并且看起来视觉健康，但漂白和紫外线照射造成的损害可能会对它们成功繁殖的能力产生持久的影响。蓝稻珊瑚成功繁殖的一个关键因素可能是它的防晒色素，这种色素即使漂白也能保留下来。通过更好地理解紫外线防护色素在减轻气候变化和海洋变暖的不利影响方面所起的作用，科学家们可以拼凑出一幅图画，说明为什么一些物种比其他物种更适合在不断变化的环境中生存和繁衍

Journal Reference:

1. E. Michael Henley, Mariko Quinn, Jessica Bouwmeester, Jonathan Daly, Nikolas Zuchowicz, Claire Lager, Daniel W. Bailey, Mary Hagedorn. Reproductive plasticity of Hawaiian Montipora corals following thermal stress. Scientific Reports, 2021; 11 (1) DOI: 10.1038/s41598-021-91030-8