全球變暖對珊瑚與單細胞海藻的共生關係形成威脅

2020-12-05 中國新聞網

全球變暖對珊瑚與單細胞海藻的共生關係形成威脅

2008年04月02日 08:34 來源：科技日報

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　　珊瑚的存活離不開氧氣及碳水化合物，而它藉助與單細胞海藻的共生，二者各取所需，相互提供食物。這個奇特的安排是自然界最精美也最複雜的合作，但現在，面對氣候變化，兩種生物間的共生關係正面臨著嚴重挑戰。

　　珊瑚是海洋裡的一種低級動物，蟲黃藻則是一種珊瑚體內的單細胞藻，它們之間的共生現象形成了地球上最大的活珊瑚體———大堡礁，很多熱帶沿海國家居民還可以在珊瑚礁體上種植食物，作為生活和食品來源。同時，珊瑚礁上優美的環境也是人們旅遊觀光的好去處，旅遊業為當地居民提供了重要的經濟來源。

　　但珊瑚和單細胞藻類之間的共生是否牢固到足以抵擋全球氣候變化帶來的影響和挑戰？這個問題促使全世界範圍內的科學家正努力研究和破解珊瑚與單細胞藻類之間的共生關係。

　　科學家說，這是一個難以置信的複雜關係，在這當中，單細胞藻類附著在珊瑚上，不僅獲得了一個安定的生活環境，而且消耗了珊瑚排洩出的二氧化碳和其他廢物。同時，單細胞藻類在陽光下進行光合作用，生產出氧氣和碳水化合物，而珊瑚則以單細胞海藻釋放出的氧氣和碳水化合物作為糧食。全球變暖導致了海水溫度上升，而海水溫度的升高則會打破海底生物鏈的平衡，直接引發與珊瑚共生的單細胞海藻的離開，從而使珊瑚失去生命力，變成白色，這一過程就是「珊瑚白化」現象，澳大利亞海域出現的「珊瑚白化」現象就是全球變暖所致。

　　科學家面臨的挑戰就是要弄清珊瑚和單細胞藻類之間的「化學對話」和控制它的機理，探究珊瑚脫離了原來的共生體後，是否能夠和另外一種藻類共生，或者將不可避免地死去。

　　耶洛利斯教授和比爾·萊蓋特博士將於近期在《植物細胞和環境》雜誌發表一篇關於珊瑚共生新陳代謝現狀的最新文章。他們指出，珊瑚共生主要發生在清澈、乾淨及營養不足的水中，因為水中食物稀少，所以珊瑚需要一個能夠給他們提供食物的搭檔。單細胞藻類通過消耗珊瑚所排洩出的二氧化碳和其他廢物，在陽光下進行光合作用，將海水化成氧氣和碳水化合物，為珊瑚提供食糧。這就是一個很漂亮的再循環過程。

　　珊瑚能為藻類提供飲食，同時也確保藻類能為它們提供所需的食物。為此，耶洛利斯教授打了個比方，「如同人類種莊稼一樣，珊瑚也在種藻類。」而藻類就像珊瑚的廚師，為其提供滿足生存所需要的食物。

　　目前，研究人員在努力了解珊瑚和與藻類之間共生的化學和遺傳原理，然後確定如果發生了白化現象，珊瑚能否再和其他的藻類建立類似的共生關係。換句話說，就是要弄明白珊瑚和藻類之間共生關係的生命力如何，是否能夠抵擋氣候變暖、海難、日照變化和其他一些人類活動的影響。而終極目標是要保證大堡礁等珊瑚礁能在應對上述活動的影響後存活下來。耶洛利斯教授表示，在地球歷史上有五次因為全球變暖和海洋酸化等引起的海洋條件變化，而珊瑚的存活也經受了嚴峻考驗。

　　一些科學家已經推測，人類可以通過幫助珊瑚找到新的共生藻類，使珊瑚在「白化現象」後能夠存活下來，但是耶洛利斯教授質疑，「白化現象」影響的珊瑚礁分布數千平方公裡，上述方法是否可行還有待商榷。(陳瑜)

【編輯:葛嘉】

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