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一个谜团解决了:为什么珊瑚会发光?
【字体: 大 中 小 】 时间:2022年08月30日 来源:Communications Biology
最近,特拉维夫大学与斯坦哈特自然历史博物馆和埃拉特的大学间海洋科学研究所合作进行了一项研究,首次证实了深海珊瑚礁中珊瑚展示发光颜色(荧光)的神奇现象,这是一种引诱猎物的机制。研究表明,珊瑚赖以为生的海洋生物会被荧光色所吸引。
特拉维夫大学动物学院和斯坦哈特自然历史博物馆的Yossi Loya教授监督了这项研究,该研究由Or Ben-Zvi博士、Yoav Lindemann和Gal Eyal博士领导。
研究人员表示,水生生物发光的能力长期以来一直吸引着科学家和热爱大自然的人。这种现象经常发生在产生珊瑚礁的珊瑚身上,其生物学作用一直备受争议。
多年来,人们探索了各种各样的可能性,包括:这种现象能抵御辐射吗?提高光合作用?一个抗氧化活性?? 根据最新的研究,珊瑚的荧光实际上是一种诱饵。
在这项研究中,研究人员对他们的假设进行了测试;为此,他们首先试图确定在实验室和海洋中,浮游生物(随海流漂浮的小生物)是否会被荧光吸引。然后,在实验室中,研究人员量化了中光珊瑚(生活在浅层珊瑚礁区和海洋深处完全黑暗的区域之间的珊瑚)的捕食能力,它们呈现出不同的荧光外观。
为了测试浮游生物对荧光的潜在吸引力,研究人员特别使用了甲壳类动物盐蒿(Artemia salina),这种动物被用于许多实验以及珊瑚的食物。研究人员指出,当让甲壳类动物在绿色或橙色的荧光目标和明确的“控制”目标之间进行选择时,它们明显偏好荧光目标。
此外,当甲壳类动物在两个明确的目标之间进行选择时,它们的选择在实验装置中被观察到随机分布。在所有的实验室实验中,甲壳类动物都对荧光信号表现出了极大的偏好吸引力。当使用一种来自红海的本地甲壳类动物时,也得到了类似的结果。然而,与甲壳类动物不同的是,那些不被认为是珊瑚猎物的鱼并没有表现出这些趋势,而是避开了荧光目标,特别是橙色目标。
在研究的第二阶段,实验在珊瑚的自然栖息地进行,在大约40米深的海洋中,荧光陷阱(绿色和橙色)吸引的浮游生物是透明陷阱的两倍。
Or Ben-Zvi博士说:“我们在深海进行了一项实验,目的是在自然水流和光线条件下,检测各种各样的自然收集的浮游生物对荧光的吸引力。由于荧光主要是由蓝光(深海的光)‘激活’的,在这些深度,荧光自然被照亮,从实验中得出的数据是明确的,类似于实验室的实验。”
在研究的最后一部分,研究人员检查了在埃拉特湾45米深收集的中光珊瑚的捕食率,发现显示绿色荧光的珊瑚比显示黄色荧光的珊瑚的捕食率高25%。
Loya教授:“许多珊瑚会显示出荧光颜色图案,突出它们的嘴或触手顶端,这一事实支持了一种观点,即荧光,就像生物发光(通过化学反应产生光),作为一种吸引猎物的机制。研究证明,珊瑚的发光和色彩斑斓的外表可以作为诱饵,吸引游动的浮游生物来捕食地面上的捕食者,比如珊瑚,尤其是在珊瑚需要其他能源的栖息地,或者作为光合作用的替代品(珊瑚组织内的共生藻类利用光能产生糖)。”
Ben-Zvi博士总结道:“尽管在浮游生物对荧光信号的视觉感知方面,现有的知识存在差距,但目前的研究为荧光在珊瑚中发挥捕食作用提供了实验证据。我们认为,这一假说,我们称之为‘光陷阱假说’,可能也适用于海洋中的其他荧光生物,这一现象可能在海洋生态系统中发挥的作用比以前认为的更大。”
参考文献:Coral fluorescence: a prey-lure in deep habitats