在全球范围内，珊瑚礁建造的珊瑚与藻类共生，为动物提供食物及其标志性的鲜艳色彩。但是，环境压力 - 尤其是高温 - 可以通过使珊瑚“漂白”来杀死珊瑚，这是他们失去重要的藻类朋友并变成幽灵般的白色过程。
长期以来，科学家一直认为藻类光合作用（使用光制成食物的过程）最终触发珊瑚漂白，但是现在的新研究表明，当没有暴露于光线（例如夜间）时，还会发生大量的漂白。
该研究今天（9月5日）发表在《当前生物学》杂志上，表明不同的分子机制可能会引发珊瑚漂白，并提出了一些防止漂白的策略，例如在水温度较高时屏蔽珊瑚侵害珊瑚，可能需要重新评估阳光。
加利福尼亚州卡内基科学机构的藻类生理学家亚瑟·格罗斯曼（Arthur Grossman）说：“结果使我们重新考虑如何实现珊瑚修复。” “随着我们更多地了解珊瑚漂白涉及的机制，我们可能能够更加改善情况。” [在图像中：前往珊瑚三角旅行这是给出的
危险的珊瑚礁
珊瑚礁有时被称为“海洋雨林”，因为它们是水生生态系统的重要组成部分，为无数海洋物种提供食物和庇护所。但是，由于许多不同的问题，包括过度捕捞，水污染和沿海发展，世界各地的珊瑚礁正在下降。
但是，一个更大的问题可能是大气二氧化碳。自工业革命以来，人类越来越多地将更多的二氧化碳输送到大气中，大部分海洋随后吸收了。产生的化学反应减少了海水pH，使其更酸。格罗斯曼告诉《生命科学》：“如果水变得更酸，珊瑚很难为骨骼制作碳酸钙。”海洋酸化减慢珊瑚的生长并削弱了珊瑚礁基础设施，使其更容易受到侵蚀和捕食者的影响。
大气中二氧化碳的增加还会提高全球温度，从而导致珊瑚漂白 - 珊瑚息肉与称为Zooxanthellae的单细胞藻类之间的共生关系分解。通常，藻类用氧，葡萄糖，甘油，氨基酸和其他营养物质供应珊瑚，而珊瑚保护藻类，并喂养它们需要光合作用所需的化合物。
到目前为止，珊瑚漂白背后的普遍理论解释说，当水温太高时，藻类的光合作用仪（叶绿体）无法有效地处理传入的光。藻类开始产生有毒的反应性氧分子在光合作用期间，与藻类膜和蛋白质相互作用并破坏。多余的氧还可以与水反应，产生过氧化氢，从而损害珊瑚组织。
一段时间后，藻类与珊瑚分开，尽管科学家不确定珊瑚是否会驱逐藻类，或者藻类是否放弃了珊瑚。没有藻类，珊瑚被漂白如果他们不再迅速占领Zooxanthellae，就会死。
热压力藻类
格罗斯曼（Grossman）和他的同事们想知道，如果藻类受到热压力，并且在光合作用的机械被关闭时，是否仍会发生珊瑚漂白。为了找出答案，他们首先测试了模型系统如何 - 海葵，Aiptasia，及其藻类共生体，共生菌- 响应热应力。
他们发现，海葵在93.2摄氏度（34摄氏度）的光和黑暗中失去了藻类，并且热量损害了藻类的光合作用能力。也就是说，他们看到剩余的藻类荧光小于正常（以前已指示荧光作为一种测试珊瑚的健康）。当团队将海葵的正常温度返回80.6度（27度C）时，这些动物继续漂白了几天，但他们的藻类种群最终恢复了预压力水平。
然后，研究人员加热了从属的九个礁石建造珊瑚Acropora，它来自美国萨摩亚的Ofu岛和加利福尼亚的蒙特雷湾水族馆。在93.2度F时，七个珊瑚物种漂白（小组不确定其他两个物种是否会在较高的温度下漂白）。 [图片：大屏障礁的彩色珊瑚这是给出的
格罗斯曼说：“令人惊讶的是，在许多情况下，漂白在黑暗中和光线一样强烈。” “光合作用对于漂白并不是必需的，尽管它可能会加剧漂白。”
一个挥之不去的谜
研究人员认为其他机制也可能触发珊瑚漂白，例如在热应激期间释放的一氧化氮分子或不来自光合作用的活性氧分子。
另一种可能性是热量破坏藻类和珊瑚膜的功能，这使共生体可以彼此之间传递营养。在这种情况下，珊瑚或藻类意识到他们没有得到所需的东西，因此它们分开了。格罗斯曼说，这个想法有一些有效性 - 在另一个实验中，小组发现，如果他们用药物停止光合作用，他们可以吐出海葵来吐出藻类。
格罗斯曼还指出，研究表明，由于藻类的损失，珊瑚在漂白过程中会改变颜色。一些科学家以前曾建议，珊瑚可能会变成白色，因为藻类失去了色素沉着，但是格罗斯曼和他的同事们发现，被驱除的藻类仍具有色素色素。
研究人员认为，在黑暗中弹出藻类热压力实际上可能对珊瑚有益。格罗斯曼解释说：“第二天的光线从第二天出现时，如果您仍然有藻类，您将获得更多的活性氧，并最终破坏自己。”他补充说，未来的工作将取消任何优势，可能会有珊瑚漂白并阐明基因在这件事上具有基因表达的作用。
格罗斯曼说：“我们希望继续在分子水平上进行探测，并试图查明那些将使我们理解整个过程的特定机制。” “那么也许我们可以对珊瑚漂白做些事情。”
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