《植物、细胞与环境》：全球变暖威胁珊瑚海藻共生关系

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珊瑚的存活离不开氧气及碳水化合物，而它借助与单细胞海藻的共生，二者各取所需，相互提供食物。这个奇特的安排是自然界最精美也最复杂的合作，但现在，面对气候变化，两种生物间的共生关系正面临着严重挑战。

珊瑚是海洋里的一种低级动物，虫黄藻则是一种珊瑚体内的单细胞藻，它们之间的共生现象形成了地球上最大的活珊瑚体——大堡礁，很多热带沿海国家居民还可以在珊瑚礁体上种植食物，作为生活和食品来源。同时，珊瑚礁上优美的环境也是人们旅游观光的好去处，旅游业为当地居民提供了重要的经济来源。

但珊瑚和单细胞藻类之间的共生是否牢固到足以抵挡全球气候变化带来的影响和挑战？这个问题促使全世界范围内的科学家正努力研究和破解珊瑚与单细胞藻类之间的共生关系。

科学家说，这是一个难以置信的复杂关系，在这当中，单细胞藻类附着在珊瑚上，不仅获得了一个安定的生活环境，而且消耗了珊瑚排泄出的二氧化碳和其他废物。同时，单细胞藻类在阳光下进行光合作用，生产出氧气和碳水化合物，而珊瑚则以单细胞海藻释放出的氧气和碳水化合物作为粮食。全球变暖导致了海水温度上升，而海水温度的升高则会打破海底生物链的平衡，直接引发与珊瑚共生的单细胞海藻的离开，从而使珊瑚失去生命力，变成白色，这一过程就是“珊瑚白化”现象，澳大利亚海域出现的“珊瑚白化”现象就是全球变暖所致。

科学家面临的挑战就是要弄清珊瑚和单细胞藻类之间的“化学对话”和控制它的机理，探究珊瑚脱离了原来的共生体后，是否能够和另外一种藻类共生，或者将不可避免地死去。

耶洛利斯教授和比尔·莱盖特博士将于近期在《植物、细胞与环境》杂志发表一篇关于珊瑚共生新陈代谢现状的最新文章。他们指出，珊瑚共生主要发生在清澈、干净及营养不足的水中，因为水中食物稀少，所以珊瑚需要一个能够给他们提供食物的搭档。单细胞藻类通过消耗珊瑚所排泄出的二氧化碳和其他废物，在阳光下进行光合作用，将海水化成氧气和碳水化合物，为珊瑚提供食粮。这就是一个很漂亮的再循环过程。

珊瑚能为藻类提供饮食，同时也确保藻类能为它们提供所需的食物。为此，耶洛利斯教授打了个比方，“如同人类种庄稼一样，珊瑚也在种藻类。”而藻类就像珊瑚的厨师，为其提供满足生存所需要的食物。

目前，研究人员在努力了解珊瑚和与藻类之间共生的化学和遗传原理，然后确定如果发生了白化现象，珊瑚能否再和其他的藻类建立类似的共生关系。换句话说，就是要弄明白珊瑚和藻类之间共生关系的生命力如何，是否能够抵挡气候变暖、海难、日照变化和其他一些人类活动的影响。而终极目标是要保证大堡礁等珊瑚礁能在应对上述活动的影响后存活下来。耶洛利斯教授表示，在地球历史上有五次因为全球变暖和海洋酸化等引起的海洋条件变化，而珊瑚的存活也经受了严峻考验。

一些科学家已经推测，人类可以通过帮助珊瑚找到新的共生藻类，使珊瑚在“白化现象”后能够存活下来，但是耶洛利斯教授质疑，“白化现象”影响的珊瑚礁分布数千平方公里，上述方法是否可行还有待商榷。