【乾貨】珊瑚「發色」、「變咖」、「白化」的深層原因

2022-01-05 EasyTank輕鬆水族館

如夢如幻的色彩是每個養海人孜孜不倦的追求。

然而在水族箱中成功地飼養珊瑚,並保持極佳的發色狀態談何容易!珊瑚變咖、白化是再經常不過的事。因此,「發色」是體現一個海水玩家真實水平的終極標準,也是展示實力不折不扣的試金石。

一千個人眼中有一千個哈姆雷特。

每一位成功玩家都有自己獨特的維護方法和習慣。他們的成功或出於思考、或出於經驗、或出於感覺,有時還有那麼點運氣的成份。由於影響珊瑚生長發色的因素太多,我們很難完全複製這些成功的經驗,這也超出一篇公眾號文章的能力範圍。

不過,我們還是能夠通過儘可能通俗易懂的語言將珊瑚「發色」,「變咖」,「白化」的基本原因介紹清楚,希望對你有所幫助。

很多人都知道,珊瑚的顏色來自蟲黃藻和色素螢光蛋白兩部分。

蟲黃藻多時,珊瑚就會變咖;蟲黃藻少時,珊瑚就會脫藻(白化);恰到好處的蟲黃藻數量,再加上奪目的色素螢光蛋白,才會使珊瑚呈現出五彩斑斕的華麗。

那麼,是什麼影響蟲黃藻數量和色素蛋白的產生呢?

首先,我們要了解,珊瑚雖然有用於捕食的刺細胞,也能夠捕獵,但主要還是依靠與蟲黃藻之間的共生關係獲得營養。

蟲黃藻的訴求:由於珊瑚礁水域中溶解的營養鹽很低,蟲黃藻進化出能夠寄生在珊瑚體內的能力,通過消化珊瑚的代謝產物,比如氨,來獲得必要的生命元素。此外,珊瑚組織還能提供額外的保護。

珊瑚的訴求:蟲黃藻具有光合作用,其產物碳水化合物(糖分)為珊瑚提供了佔比90%的能量,使珊瑚有力氣生長、繁殖、捕食獵物。

很多文章特別提到藍紫色光對蟲黃藻的促進作用,這其實主要基於葉綠素a在440nm附近有一個強吸收峰。實際上蟲黃藻的種類很多,含有的(光合作用)色素也不盡相同。珊瑚可以根據外界環境不斷調整蟲黃藻的數量和種類,來適應光照條件的變化,而且這種適應能力遠超出我們的預期。

珊瑚為何「變咖」

我們知道蟲黃藻的顏色幾乎是無一例外的黃色、褐色、咖啡色。過多的蟲黃藻使珊瑚呈現出暗淡的黃褐色,即我們所謂的「變咖」。

正常情況下珊瑚可以通過減少供給蟲黃藻代謝所需的氮來限制蟲黃藻的非正常激增,將其數量保持在合理範圍。這是珊瑚的正常生理行為,也是對自身的一種保護,因此珊瑚通常不會咖色。

但是,當水中的營養成分過高時,蟲黃藻可以繞開珊瑚,直接從周圍海水中獲得養份進行自我繁殖。不受控制的數量激增是珊瑚無法幹預的,這時我們才看到珊瑚「變咖」了。因此,使珊瑚變咖的主要原因是水中的「營養鹽」含量超標。

珊瑚為何「發色」

前面已經說過,珊瑚能通過調節蟲黃藻種類,改變光化學反應色素的組份,適應不同的光照條件。但是除了可見光外,太陽光中還含有對珊瑚有害的紫外光(UV-A和UV-B),它們不僅無法被蟲黃藻有效利用,而且還會破壞珊瑚的DNA和RNA。

為了抵禦紫外線傷害,珊瑚水螅體會製造胺基酸和螢光蛋白來保護自己和蟲黃藻。研究表明,珊瑚體內含有的某些胺基酸,如類菌胞素氨酸(MAAs),能夠有效屏蔽日光中的有害成份。同時產生的螢光色素蛋白也能起到保護組織不受日照傷害的效果,但作用機理十分複雜,尚未完全清楚。

作為魚友,我們只要知道色素螢光蛋白是使珊瑚「發色」的載體,而刺激螢光蛋白生長的主要原因是紫外線照射。這也是始終強調光源中必須含有一定UV-A和UV-B份額的原因。

珊瑚為何「白化」

使珊瑚「白化」的主要因素是溫度。

有證據表明,水溫升高會降低蟲黃藻對光合作用的控制能力。

光合作用的產物是氧,儘管珊瑚生長需要氧氣,但過量的氧自由基反而會阻礙正常代謝。因此,通常情況下蟲黃藻能夠根據光照條件控制光合作用的強度。

但是,過高的溫度使的蟲黃藻的光化學抑制作用降低,由此產生的高濃度氧自由基使得珊瑚感到危險,開始大量「吐藻」。這時表現出的行為就是我們常見的「白化」。

白化後的珊瑚不會馬上死亡,反而因此具有更強的抵禦高溫能力。如果溫度很快恢復正常,則蟲黃藻還會重新被吸收。但是持續高溫條件下,失去蟲黃藻的珊瑚無法進食,堅持不了多久就會衰竭,代謝逐漸停止、組織開始分解。至此,皚皚白骨才真的裸露出來,珊瑚的生命也走向盡頭。


簡單來說,珊瑚的「發色」、「變咖」、「白化」只是我們看到的表象,是蟲黃藻與螢光色素蛋白之間博弈的直接後果。

但是,進一步分析發現話,其深層原因還是光照、水溫和營養鹽的控制問題,與我們的日常維護息息相關。

記得一位高手曾經把影響珊瑚狀態的種種原因,歸結為營養鹽、溫度、光照、水流、元素五大因素。細細想來,果然如此。海水雖然複雜到令人細思極恐的地步,但我們能夠控制的條件也無外乎這五類而已,只是需要不斷地學習和摸索,來逐漸理解它們對礁巖生物的影響方式而已。


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