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虫黄藻

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虫黄藻 (Zooxanthella;复数Zooxanthellae)是海藻的一种,是多种海洋动物和原生动物内的一种一种金黄色细胞间共生菌,特别是珊瑚纲生物,如石珊瑚和热带海葵等常见。据估计,每mm3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废料)和恒定供应光合作用所需的二氧化碳。 透过对养分、光线及对过剩细胞的驱逐,珊瑚可以控制虫黄藻的数量,以免其过度繁殖。 虫黄藻亦有在其他原生动物(例如:foraminiferans和放射虫)和一些无脊椎动物里居住。但珊瑚礁对虫黄藻非常倚赖,使珊瑚被限制于只能在透光区内生长。

简介

迅速生长发育的造礁珊瑚虫需要大量的O2,一部分从海水摄取,另一部分则靠虫黄藻提供。虫黄藻依赖阳光进行光合作用,它从珊瑚虫那里获得光合作用必需的CO2和N、P等,这些都是珊瑚虫的代谢产物,珊瑚虫则靠虫黄藻补充O2和碳水化合物;加速骨骼的生长。它们之间这种互惠的关系已较早被人们的研究所证实。但虫黄藻作为珊瑚虫的营养源到70年代才得以证实。虫黄藻本身并不能为珊瑚虫直接吸收,但虫黄藻在光合作用时合成的有机物,能分泌到细胞外供珊瑚虫营养。这种有机物是以甘油和三甘油酯的形式存在,很容易被珊瑚虫吸收。这个研究成果,对珊瑚礁海域的能量转换,生态平衡给予科学的解释。虫黄藻是在本世纪40年代由日本生物学家发现的。在珊瑚虫的内胚层细胞内观察到了很多褐色小球,在有光的条件下能进行光合作用,并能自身进行分裂繁殖,被定名为虫黄藻,属于涡鞭毛藻的一种。这个发现很长时间未被接受,直到50年代末,由于许多生物学家相继成功地把虫黄藻从珊瑚虫体内分离出来,虫黄藻的发现才被正式确认。而且经研究发现,所有的造礁珊瑚虫都与虫黄藻共生,而非造礁珊瑚虫是没有的,可见虫黄藻在珊瑚礁建造中的作用并非一般。

评价

虫黄藻不仅供给珊瑚虫O2和营养物,而且与珊瑚虫的石灰质骨骼的形成密切相关。有人作过这样的实验:将虫黄藻从珊瑚虫的身体内全部分离出来,并在人工条件下供给珊瑚虫O2,结果珊瑚虫虽然能活下来,但其骨骼得不到正常的发育。其原因是珊瑚虫在代谢过程中排出的大量碳酸气(CO2)妨碍着骨骼的增长,虫黄藻却有迅速解除CO2的功能,从而促进珊瑚骨骼的形成。更为奥妙的是,生物学家对虫黄藻直接参与珊瑚虫造骨的报道。虫黄藻在代谢过程中也排出CO2,它以CO32-的形式存在,并与Ca++合成珊瑚的骨骼。钙化作用是在珊瑚虫外胚层中进行。来自消化循环腔内水中的Ca++与CO2结合生成CaCO3,它在高尔基扁囊内,然后分泌到体外,逐渐形成骨骼。骨骼通常粘结在石灰质基岩上,随着珊瑚虫个体的迅速繁殖,骨骼也堆积得越来越多,相互粘连,不断地水平向外,又垂直向上扩大范围,形成骨骼再加上沉积物,便产生各种珊瑚礁。如鹿角珊瑚、石芝、脑珊瑚、蚓珊瑚等。[1]

参考文献

  1. 虫黄藻搜狗