如果你去海边玩,在沙滩上可能会看到一些“珊瑚碎片”。它们硬邦邦的,也没什么色彩。其实这只是珊瑚的骨骸碎片,真正活的珊瑚都生活在海里,而且非常美。活珊瑚不但形态各异,色彩鲜艳,甚至说一句妖艳绝美也不为过。
如果你去近海浮潜,就会发现那里的珊瑚大都是黄褐色的。因为近海是造礁珊瑚的地盘,黄褐色套装是造礁珊瑚的标配。严格说来,造礁珊瑚的珊瑚虫本身近乎透明,之所以呈现黄褐色,是其体内虫黄藻的功劳。虫黄藻是一种单细胞海藻,直径只有微米级别。它体内配备“光合色素”,有光就能通过光合作用过“自养”生活,这种光合色素呈现的颜色就是黄褐色。
在海水中,虫黄藻是能独立生活的,但更愿意做珊瑚的“房客”:不仅受“房东”庇护,还能坐收二氧化碳等光合作用原料;而它生产的有机物和氧气,也供给珊瑚虫生长,权当交了“房租”。不过虫黄藻只在光线充足的浅海生活,所以黄褐色套装,只在浅海珊瑚中流行。
大家肯定听说过“珊瑚白化”,这是因为近年来气候变暖,在海水升温、酸化的刺激下,大量虫黄藻选择逃离珊瑚。那些失去虫黄藻的珊瑚,就会变成白色。由于造礁珊瑚大都对虫黄藻的依赖性很强,珊瑚白化后,短时间内还能扛“饿”,只要及时招来新“房客”,还能恢复黄褐色。
除了黄褐色,珊瑚的其他色彩都是由色蛋白和荧光蛋白造就。所谓“色蛋白”,乃是一大类蛋白质的统称,它们与色素分子结合后,会呈现不同颜色。比如人血液中的血红蛋白,便是色蛋白的一种。珊瑚体内的不同色蛋白,能呈现出红色、粉色、蓝色和紫色。此外,许多珊瑚还自带荧光效果。水族馆里养珊瑚,上方常设有蓝紫色灯光,灯光打开,珊瑚就发出幽幽绿光,或是描上荧光绿的镶边,颜值爆表。
海洋中有不少荧光生物,也都是靠荧光蛋白发光发亮。我们之前讲过的萤乌贼,就能靠荧光吸引猎物。然而珊瑚虫并不需要这样捕猎,靠共生的虫黄藻和滤食有机碎屑就足以维生。那么珊瑚虫为何要耗费能量,演化出荧光技能呢?目前对此尚无定论,不过科学上有3种假说:热带、亚热带地区紫外线强烈,珊瑚虫身体柔软,容易被灼伤。荧光蛋白能消耗、转化紫外线的能量,起到保护作用。
不同波长的光,穿透海水的能力有差别:短波光强,长波光弱。到了一定深度,就只剩下短波的蓝紫光。而光合作用需要长波光加持。荧光蛋白吸收蓝紫短波光,发出波长较长的绿光,有助于提高虫黄藻的光合效率、将虫黄藻带入更深水域。珊瑚虫发出的绿色荧光,犹如海中灯塔,能引来虫黄藻,是给自己招徕“房客”的“招牌”。