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说起珊瑚，首先让人想到的是造礁石珊瑚，它们大多生存于热带和亚热带浅水海区，全世界有800-1000种。造礁珊瑚体内含有共生的虫黄藻（Zooxanthellae），虫黄藻的叶绿素a（Chlorophyll a）等光和素是很多珊瑚主要的颜来源。
虫黄藻是海洋单细胞藻类——甲藻的一种，是多种海洋动物和原生动物内的一种金黄细胞间共生类，从有孔虫到石珊瑚，从水母、海葵、软体动物,再到涡虫、海绵的体内，都可以见到虫黄藻的身影，特别是珊瑚纲生物最常见。据估计，每立方毫米的珊瑚组织内有3万个虫黄藻，它们与珊瑚虫互惠共存。虫黄藻大多数都是自养生物，并会为宿主提供易位式还原碳化物，如葡萄糖、甘油、氨基酸等光合作用的产物。虫黄藻可以为珊瑚礁提供高达90%的能源需求。作为回报，珊瑚为虫黄藻提供保护、居所、营养（主要是含有氮和磷的代谢产物）和恒定供应光合作用所需的二氧化碳。 自然界中，“互利共生”的现象很普遍,往往也很精彩。珊瑚和虫黄藻之间的互利共生关系共
同演绎了一个传奇的协同演化故事。（南海所周国伟博士已经从分子层面揭示了珊瑚与虫黄藻共生与进化的关系，有兴趣的可以查阅其博士论文：共生藻多样性及其与造礁石珊瑚的共生可塑性研究）。
互利共生，即两个物种相互合作,都能获得利益。海洋世界中，互利共生的例子随处可见，特别是在多姿多彩的珊瑚礁生态系统中，这种共生关系可以直接由宿主亲代传递给子代，但更多的是宿主从周围环境中获得虫黄藻而形成。珊瑚礁主要分布在热带和亚热带的浅海区，依赖温暖、透明度高的海水才能生长。海流虽然能为珊瑚礁提供氧气和营养物质，但总体而言,热带浅水海区的营养盐是相当贫瘠的。珊瑚礁生态系统之所以能成为“海洋中的热带雨林”、拥有丰富多样的生物种类，最重要的因素便是其中扮演最重要角主角——虫黄藻。可以说，石珊瑚与虫黄藻之间的共生关系是珊瑚礁生态系统的基础。
虫黄藻的发现由来已久。1881年，科学家勃兰特( Brandt)发现在不同的放射虫、水螅和海葵中共生着一种单细胞藻类，而且大多数呈黄，因此他建议将其称为“虫黄藻”。起先，科学家将与旋涡虫和黄侧花海葵共生的硅藻和甲藻称为虫黄藻，后来与钵水母、海葵、珊瑚、水螅甚至外套膜里共生的单细胞藻类被统称为虫黄藻。20世纪40年代，日本人川
口四郎提出与石珊瑚共生的单细胞藻类是一种裸甲藻，之后科学家相继在水母和葵中分离出了相同的裸甲藻。20世纪80年代以来，一系列研究表明，虫黄藻并不是单一的物种，而是包括了许多物种。与造礁石珊瑚共生的虫黄藻大多数是裸甲藻目共生藻属的种类。迄今为止，利用分子生物学工具可以将共生藻属分为9个主要的系，并由大量的亚系或分子型组成。
珊瑚的彩究竟如何产生
繁峙秧歌珊瑚虫体内含有荧光素和非荧光素，它们便是珊瑚最美丽的彩的来源——荧光蛋白（fluorescent protein）。荧光素最具代表性的便是绿荧光蛋白，能够将有害的紫外线转化为绿光。夜间如果用紫灯照射含有绿荧光蛋白的珊瑚，就会看到绿荧光。非荧 光素则能反射一部分强光，从而保护珊瑚虫自身。虫黄藻一般呈褐、黄绿或茶。如果光线不足，珊瑚体内的虫黄藻密度会相应增加，以增加光合作用效率，从而使颜逐渐加深，盖过了珊瑚虫本身的素。珊瑚呈现出的多彩颜，便是自身荧光与虫黄藻颜共同作用的结果。一些珊瑚也会由于含有某种素或矿物质而呈现出特别的彩，如。在虫黄藻素的衬托下，珊瑚的颜会变得更加丰富和迷人～～～my boss my hero
在热带海区强烈的光照下，珊瑚的荧光素还具有防晒的功能，能保护珊瑚虫和虫黄藻免受损伤。科学家还在一些较深水层(如30~100米深的中光度水层)中发现了能发出较强荧光的珊瑚。由于这一深度通常光线微弱，研究者推测它们的荧光素可能并不是用于防晒，而是能为其体内的虫黄藻带来更多的光线以促进光合作用。
事实上珊瑚本身的彩除了众所周知的荧光蛋白以外，还有很多美腻的彩是来自于一个庞大的家族——蛋白（Chromoproteins）。所谓蛋白就是有颜的蛋白，通常以红，粉红，紫，蓝的蛋白比较常见（绿的蛋白好像非常少见）， 除此之外还有蓝绿、蓝等等颜的荧光蛋白，不过蓝的荧光蛋白在蓝光下并不明显。如，鹿角杯型珊瑚（Pocillopora damicornis）的红就是主要由两种蛋白组成。
以往有些资料会写珊瑚的荧光蛋白是存在于共生虫黄藻之中，但是这种观点其实是有误的。荧光蛋白并不存在于虫黄藻中，而是存在于珊瑚细胞的内质网中(Kawaguti et al, 1966)，而且这些荧光蛋白并不是均匀分布的，在不同的细胞中含量差异非常大。为什么珊瑚会产生荧光蛋白，主流的观点还是倾向于认为由于热带海域光照十分强烈，珊瑚产生荧
光蛋白反射出过量的光线（尤其是能量较强的短波长光线），防止过量的光照伤害珊瑚。然而这个理论也可能有一些问题，比如Mazel等（Mazel et al, 2003）对两种圆菊珊瑚的研究发现其荧光蛋白的表达量与分布的深度（一定程度上决定了受到的光强）没有显著的关系，而且其吸收、反射的光量与受到的光强比实在太少基本起不到什么作用。
除了虫黄藻外，有研究发现（Mazel et al., 2004）有些珊瑚还会与蓝细菌共生，部分蓝细菌含有的藻红蛋白（Phycoerythrin）是一种光合辅助蛋白，也是一种可以发出橙红荧光的荧光蛋白。
珊瑚与虫黄藻如何共生
珊瑚可以通过吞噬作用撷取周围海水中的虫黄藻。被吞噬的虫黄藻先在珊瑚虫细胞内形成吞噬小体，再经过一系列过程便形成稳定的共生体。虫黄藻进入珊瑚内胚层细胞后，会被共生膜包裹住。共生膜具有运输各种物质进出细胞的功能，还能进行细胞间信息的传递。借助共生膜，虫黄藻便能获得珊瑚提供的二氧化碳以及含氮、磷等元素的代谢产物作为光合作用的原料。反过来,珊瑚细胞也能通过共生膜获得虫黄藻制造的糖类、脂质等光合作用产物。因此，对共生膜的分子组成和功能分析是研究共生机制的重要环节。
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