珊瑚的光照驯化------转帖

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环境压力会引起白化，而浅色珊瑚表现得更能在压力下存活下去。Salih等人发现，在32摄氏度环境中，细支鹿角珊瑚（Pocillopora damicornis）的虫黄藻所受伤害程度，取决于珊瑚受到的光照强度。

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珊瑚水螅体也会制造色素来保护自己和虫黄藻免受紫外线的伤害。类菌胞素氨基酸（MAAs）已充分显示出它扮演太阳光屏障来保护珊瑚免受紫外线袭击的能力。珊瑚还会制造荧光色素。这些色素的能力还没有被完全搞清楚，一些证据证明这些色素可以保护珊瑚和虫黄藻不受紫外线和可见光的伤害。

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光照适应与光照驯化


图1显示了光照强度与光合作用的关系。对所有的光合生物来说，这个基本关系都是一样的，但不同生物的具体数值则有差异。图2显示了在不同深度生活的两种珊瑚的P-I曲线。虽然曲线的形状基本相同，但是浅水中的珊瑚的Pmax更大（比深水珊瑚多出30%），而且在更强的光照强度下才会达到Pmax。P-I曲线的不同反应了不同珊瑚具有不同的光合作用效率。

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图2

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除了不同生物的区别，同一生物会随着时间不同，经受不同强度的光照。比如，夏天与冬天，或者珊瑚植株的一部分被其它生长的珊瑚遮盖。在这些变化的条件下，珊瑚和虫黄藻会调整光合作用的效率以制造足够的能量。这在P-I曲线中会反映出来，如同不同珊瑚的P-I曲线那样。

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珊瑚和虫黄藻不得不调节光合作用效率的能力，被称为光照适应（photoadapation），实际调节的过程是光照驯化（photoacclimatization）。这个过程包括几种简单反应，比如伸展水螅体让虫黄藻接受更多光照、改变虫黄藻内光合作用色素（如叶绿素a）的数量、改变珊瑚体内的虫黄藻密度以及改变珊瑚植株的生长形状。调节珊瑚内的光照保护色素的数量，让珊瑚获得更多或更少的光照保护，也可能是光照驯化的反应。光照驯化与驯化（acclimation ）通常被互换使用，但从生理学来讲，前者用来描述因自然环境改变引起的生物自调节，而后者用来描述因试验环境变化引起的生物自调节。因此，光照驯化是指自然光照条件改变导致的生物自调节。

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光照驯化的速度取决于过程的不同。展开或收起水螅体可能只需几秒，虫黄藻调节它们的光合作用色素需要数小时到数天。珊瑚调节体内的虫黄藻密度则需要几天到几周。改变植株生长形状则需要几个月甚至几年。

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光照驯化


前面提到过，光照驯化是指光照的自然改变（比如季节变化或亮暗变化）引起的适应过程。光照驯化可用来描述人工条件改变引起的相同过程，比如灯泡改变、移动到不同光照条件的缸里。

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自然环境中的条件变化是渐进性的，单个植株遭遇的光照差异不是很大。但在鱼缸里，光照变化可能相当巨大。大多数情况下，我们不知道珊瑚是从多深的水里采来的，即便我们知道，珊瑚通常也是在采来之后就在低光照条件下运达我们的鱼缸。

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如果珊瑚已经在低光照条件下生活，它就增强光合作用能力以适应这种条件。如果珊瑚接着被放到较强或很强的光照下，光合作用强度会达到比以前高很多的程度。新珊瑚很可能承受着压力，于是虫黄藻的光保护能力也受到拖累。没有足够的光保护能力，会导致水螅体暴露在过饱和的氧自由基中，从而受到毒害。珊瑚会制造酶来消除氧自由基，但是这会产生过氧化氢，也是有害的。如果珊瑚过度反应，它会排出虫黄藻，然后会因为不能获得足够能量而死亡。如果珊瑚不能很快地进行适应，它也很可能会死掉。另外，珊瑚会暴露在比以前强很多的紫外线中，这种射线会损害珊瑚的组织。