如何让珊瑚颜色更多彩，第三部分——新资讯：荧光红：红色荧光蛋白类【转帖】

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图片12 Hydnophora specimen上发出的绿色荧光 Photo by the author

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图片13 光强度对CFP492荧光反应的影响。

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图14 光强度在200 μmol·m2·sec 条件下，各种不同颜色的光对CFP492荧光反应的影响。


青色荧光色素 497，CFP497


CFP497与其它色素不同，它对光强度和光谱范围都很敏感。Acropora millepora 中的CFP497在100 μmol·m2·sec 的光线强度照射下产生速度最快，在光线强度达到400 μmol·m2·sec才开始出现缓慢的减少。有趣的是，它的荧光反应在光线强度低于80 μmol·m2·sec 或高于700 μmol·m2·sec时几乎微弱到没有，见图15。


尽管红色光线能稍稍提升色素的产生速度，绿光和蓝光却更能提高该珊瑚的色彩。见图16。

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图15。光强度对色素CFP497形成的影响。

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图16。不同颜色的激发光对CFP497产生荧光效果影响的比较。光密度均为200 μmol·m2·sec


讨论

在开始讨论各种青色荧光色素对光强度和光谱范围的反应之前，我们需要把D'Angelo 及她的工作小组使用灯光的强度给大家一个概念性的认识。


会议一下刚才提到的灯光强度分类：非常低(80 μmol·m2·sec), 低(100 μmol·m2·sec)中等 (400 μmol·m2·sec)和高(700 μmol·m2·sec)，光照时间12小时。应为光照周期为12个小时或接近这个数值是广大鱼友普遍的选择，因此，我们不必为此多虑了。倒是光的强度，要仔细审视一下。如果光的强度非常重要，我们不禁要问：


一般的灯光强度应该是多少，400 μmol·m2·sec 在水族箱条件下可以吗?


为了回答这个问题，我参与了全国范围的水族光线强度测量调查。包括使用的各种光线系统 (如金卤灯，荧光灯，PC等等或组合形式)。测量是在水族箱内接近珊瑚处进行的，于是我们对于水族箱内的光线强度有了明确的认识。见图17。

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图17。水族箱内珊瑚周围光线强度的测试。


正如我们看到的，家庭水族箱内光线强度达到80 μmol·m2·sec或100 μmol·m2·sec是非常容易的。 然而，要达到400 μmol·m2·sec 绝非易事，因为只有不到13%的接受测试者达到或超过了这个值。只有不到1%的接受测试者达到了D'Angelo试验中的700 μmol·m2·sec高强度值。当参考以下信息时，你应该了解上述统计的数据。


同样，我们还要回顾一下试验中使用的光谱范围。回顾时，我们发现并不知道确切使用的是什么灯光，(只知道是偏蓝的金卤灯)。总比光谱中包含全部蓝、绿红滤镜要好，因为我们不使用滤镜。


大多数青色荧光色素在400 μmol·m2·sec 光线下，荧光效果最强烈。（要知道，实验中使用的灯泡有将近50%的光谱是蓝光范围，建议使用kelvin灯泡），遗憾的是关于灯泡品牌的调查没有音讯。这些色素包括CFP483 (from Acropora pulchra), CFP484 (from Acropora millepora), CFP486 (from Montipora digitata), and CFP492 (from Hydnophora grandis)。


来自Acropora millepora青色荧光色素CFP 497具有不同的特性，当暴露在100 μmol·m2·sec强度的光线下，荧光效果最强烈，而暴露于700 μmol·m2·sec强度的光线下，完全没有了荧光。


在每个例子中，红色光谱能够提升色素细胞的最低数量，然而，但激发光线在200 μmol·m2·sec 条件下，荧光表现明显不同。例如，Montipora digitata 的青色荧光色素 CFP486在红色光线下，是在蓝光条件下发现数量的50%。相似的情况，Hydnophora grandis 的CFP492在红光下发现的数量仅为在蓝光下的40%。在所有的实验中，色素在红光条件下展现出来的数量大约是在蓝光条件下数量的10-15%。

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变色，褪色（白化）和颜色混合

珊瑚通常具有多种荧光色素。( Favia 的一种被发现有十余种色素)各种色素作用混合在一起形成了我们所看到的珊瑚的颜色，我们把这种效果叫做颜色混合。色素颜色增加(荧光效果增强或转化), 变化 (变色) 或消退(褪色白化或荧光效果减弱)对于珊瑚的外表颜色有着甚远的影响。图18说明了根据光线强度描绘了这种可能性。想象我们使用某种特殊的波段的光线照射珊瑚并观察它们的荧光表现，你可能猜不出结果，但这只是个简单的例子。









图18。曲线表示CFP484 和CFP 497在光线强度增强时荧光效果减弱。然而色素512 和色素605的荧光效果却在增加。在光线强度在80 μmol·m2·sec的条件下，珊瑚会呈现蓝绿色，即青色偏绿，直到绿色和红色色素在700 μmol·m2·sec光线强度下占据主导。这是变色的一种情况吗？光线强度的变化使得色素内部化学结构发生变化从而转换荧光颜色吗？还是一个色素褪色褪色的过程(CFP484 和CFP 497)，光线强度诱导荧光(色素 512 和 605)，或者两者兼而有之？


青色荧光色素变色的记载很少。其中两个属于分支A(Condylactis gigantean 496 纳米转变成一种未识别波长，Anemonia sculata 499 纳米转变成522 纳米以及 Acropora secale's 青色素从484纳米转化为绿色515纳米。图片18-20有更多的信息。

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图片18 光线(尤其是蓝光) 包含了一个荧光转变，从青色(484 nm)到绿色( 515 nm)

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图片19 分支A中的一个色素，光谱使其发生变色是可能的。

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图片20 双激发峰值，要观察从一个激发峰值到另一个。(499 纳米到522 纳米,也就是从青色到绿色。