在快节奏的现代生活中,焦虑与压力似乎成了常态。而当我们把目光投向海洋,一种神奇的生物——纽扣珊瑚,正以其绚丽的荧光色彩,悄然治愈着人们的心灵。它们如同海底的“多巴胺穿搭”大师,用蓝、绿、橙、紫等荧光色点亮幽暗的深海,也为我们带来了一场视觉与情感的双重盛宴。纽扣珊瑚身体里到底藏着怎样的色彩奥秘呢?一起走进一场科学与美学的探索之旅:

一、色彩的双重来源:虫黄藻与荧光蛋白的协作

1. 虫黄藻——珊瑚的“基础调色师”

纽扣珊瑚体内共生着大量虫黄藻,这些微小的藻类通过光合作用为珊瑚提供约90%的能量,同时赋予珊瑚基础色调。虫黄藻的颜色通常为黄褐色、茶色或浅绿色,这是由其体内的光合色素(如叶绿素和类胡萝卜素)决定的。虫黄藻与纽扣珊瑚两者息息相关:首先是共生机制,珊瑚为虫黄藻提供二氧化碳和庇护所,虫黄藻则通过光合作用生成氧气和有机物,形成互利关系;然后是环境调控,当光照充足时,虫黄藻大量繁殖,珊瑚整体呈现较暗的底色,若光照不足,虫黄藻减少,荧光蛋白的作用会更加显著。

2. 荧光蛋白——海底的“霓虹灯”

纽扣珊瑚的荧光色彩主要依赖其体内特殊的荧光蛋白。这些蛋白能吸收短波长的蓝光或紫外线,并通过分子振动将能量转化为可见光释放,形成红、绿、蓝等荧光色。例如:绿色荧光蛋白:常见于花群海葵属(Zoanthus),可将蓝光转化为绿光,同时吸收有害紫外线,保护虫黄藻免受辐射伤害;红色荧光蛋白:在沙群海葵属(Palythoa)中多见,释放橙红色荧光,可能用于吸引浮游生物或警示捕食者;动态调节:当虫黄藻因环境压力(如高温)逃离时,珊瑚会分泌更多荧光蛋白以增强光能利用效率,形成“霓虹漂白”现象。这种荧光机制不仅是自然演化的杰作,也是纽扣珊瑚适应深海环境的生存策略——在蓝光主导的深海中,它们用荧光“重新点亮”色彩,吸引共生藻所需的光能,同时向外界传递生存信号。

二、光与环境:色彩的“隐形导演”

1. 光照技术的魔法

在自然海域,阳光穿透海水时,红光和橙光被快速吸收,仅剩蓝光可深入水下数十米。纽扣珊瑚的荧光机制正是为适应这一环境演化而来——通过荧光将蓝光“转化”为其他可见色,既优化光能吸收,又增强视觉信号。人工饲养中,水族馆通过蓝光LED与紫外波段灯具激发珊瑚的荧光蛋白,使其呈现出比自然环境下更鲜艳的色彩。这种技术被称为“珊瑚的夜场模式”。

2. 水温与水质的影响

温度升高会使海水变暖会导致珊瑚白化(虫黄藻逃逸),此时荧光蛋白的合成可能暂时增加,形成短暂的霓虹色,但长期将导致色彩褪去;而水质的变化——盐度、酸碱度及微量元素(如钙、镁)的波动会影响虫黄藻的活性,间接改变珊瑚颜色。

以上因素都影响着纽扣珊瑚的色彩变化。

研究表明,明亮、鲜艳的色彩能刺激大脑释放多巴胺,给人带来愉悦与放松感,缓解压力与焦虑,而纽扣珊瑚的荧光色恰好具备这种“多巴胺效应”。 纽扣珊瑚的“多巴胺穿搭”,不仅是自然界的视觉奇迹,也是人类心灵的疗愈之源,它们用荧光色点亮深海,也为我们提供了一种对抗焦虑的新思路——在忙碌的生活中,不妨放慢脚步,感受自然的色彩与智慧。正如海洋生物学家西尔维娅·厄尔所言:“每一片珊瑚的荧光,都是海洋写给人类的情书。”而我们,是否准备好以敬畏之心回信?

参考文献:

[1] 莱斯·考夫曼,蒂姆·拉曼.形形色色五彩斑斓变化莫测 珊瑚礁的颜色藏着什么秘密?[J].华夏人文地理, 2005(10).

[2] 袁美乐.珊瑚-虫黄藻共生体对高温和扑草净共胁迫的响应[D].天津大学,2020.

[3] 王涛,程珂珂,蔡中华,等.珊瑚共生体中"细菌-虫黄藻-宿主"三角关系的通讯交流[J].应用生态学报, 2022, 33(9).

[4] 琚慧敏.荧光标记珊瑚组织来源细菌及其与虫黄藻相互作用的显微观察[J].微生物学通报, 2021.

[5] 钟卫鸿,陈建孟,陈伟,等.珊瑚和海葵来源红荧光蛋白的研究和应用[J].中国生物工程杂志, 2005, 25(5):10-14.

来源: 大连圣亚海洋生物研究所