珊瑚礁水族館照明第 6 部分:珊瑚著色 – 入門
由達納謎語
這種色彩繽紛的鹿角珊瑚物種沒有熒光——它所含的蛋白質優先反射紅光和藍光,使其呈現紫色。
當我在 1990 世紀 XNUMX 年代管理一個商業珊瑚農場時,我們只滿足於種植珊瑚並繁殖它們。 儘管我們知道色彩美麗的珊瑚可以帶來更高的價格,但它們在美國東海岸的供應量有限。
如今,這種情況已經發生了巨大的變化,擁有彩虹般所有顏色的珊瑚已經司空見慣。 但在圈養條件下保持這種顏色有時是有問題的。 這篇短文將介紹海洋無脊椎動物的著色。
這個問題很複雜,我們將從一些基礎知識開始。 在一些珊瑚和海葵中至少可以看到兩種類型的顏色化合物——熒光和非熒光。 熒光是指化合物吸收光並以較長波長發射(熒光),因此熒光化合物在紫外線/紫光/藍光下發光(或“爆裂”),而非熒光類型則不會(它們在這些光下顯得暗淡)波長並稱為色素蛋白。)。 所有這些都是蛋白質,由珊瑚或海葵製造。 描述的蛋白質有數百種,但可能有數千種。
圖1。
蛋白質的結構基本相同。 參見圖 1。
蛋白質中可以變成彩色(熒光或不熒光)的部分被包裹在帶(稱為板條)內 - 整個結構稱為β桶。 當暴露於某些環境因素(例如光、pH值、金屬等)時,β-桶內的彩色部分(如果沒有熒光,則稱為髮色團;如果有熒光,則稱為熒光團)會發生扭曲。這種扭曲可能會導致顏色打開或關閉。離開。
圖 1. 潛在彩色蛋白質的結構。 保護帶內的綠色部分是可以發出熒光、反射光或根本不變色的部分。 綠色僅用於說明目的——它可以有多種顏色。
這些蛋白質被系統地分類為“進化枝”(進化枝是具有共同祖先的東西)。 目前,有 6 個分支,分別稱為 A、B、C1、C2、C3 和 D(在 Echinopora forskalina 中發現的非熒光色素蛋白不適合任何分支,表明存在第七個分支。)。
為什麼這很重要? 隨著蛋白質之間的同一性增加,它對環境因素做出類似反應的可能性就越大。
A 進化枝僅存在於海葵中(儘管 Majano 海葵含有 C2 進化枝蛋白質)。 除其他外,進化枝 B 具有鹿角珊瑚屬物種中所見的所有色素蛋白(目前分析的唯一其他色素蛋白是在 Stylophora pistillata 中發現的,屬於進化枝 C2)。 在珊瑚形 Discosoma 中發現的熒光蛋白屬於 B 分支。除了前面提到的那些之外,C 分支(C1、C2 和 C3)也在石珊瑚和馬鈴薯中發現(官方描述的唯一黃色熒光蛋白是在馬鈴薯中發現的。) 。 D 進化枝蛋白存在於石珊瑚、軟珊瑚和另一種珊瑚形屬 (Ricordea) 中。
這些彩色蛋白質對光的反應不同。 有些被認為可以保護珊瑚及其共生蟲黃藻免受過量光線的影響,而另一些(在更深的水域中發現)被認為可以發出有助於光合作用的熒光光波長。
這個主題的複雜性很快就變得顯而易見。 下次,我們將研究那些已知對光強度/光譜做出反應的蛋白質。
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