珊瑚是動物,為什么會和植物說話?在抹防曬霜是時候,你想到珊瑚了嗎?
猛一看,珊瑚還真像是植物,其實是它們一種海洋動物。早在4.8億年前,它們就生活在了地球上。它們個體很小,喜歡生活在光強、水明、氧足、鹽高、溫度適宜的熱帶淺海中。它有堅硬的石灰質骨骼,繁殖力很強,后一代在前一代的骨骼上繁殖生長,數以萬計的個體聚居在一起,日久天長,便造成形狀像樹枝,起體態非常優雅,所以人們叫它們為珊瑚花。
長期以來,人們對珊瑚的研究一直在進行著,但隨著研究的不斷深入,新發現也越來越多。
用光語言與植物合作
人們早就知道,珊瑚是二胚層腔腸科海洋動物,它們的二胚層分外胚層與內胚層,中間有中膠層隔開。在珊瑚的內胚層里,還布滿了一種藻類植物,這種與珊瑚一同生存的植物,就是共生藻。共生藻與珊瑚不是剝削與被剝削的關系,兩者是互惠互利、和平共處的關系:共生藻靠海底世界的光,通過光合作用制造能量,同時把珊瑚的排泄物轉換成自己可吸收的養分;而珊瑚則靠共生藻為主要食物來源之一。
在研究珊瑚的過程中,科學家發現了一個怪異的現象:共生藻可以由珊瑚組織中分離出并單獨培養,這種非共生狀態的共生藻平均每24小時,就可以完成一次細胞分裂。依此類推,它們很快就會衍生出龐大的共生藻族群。但是在共生狀態時,珊瑚的內部空間畢竟有限,如果珊瑚任由共生藻無休止地繁殖,那肯定會塞爆它們自己。但實際情況是珊瑚并沒用被共生藻塞爆,這說明它們有控制共生藻繁殖行為的高超本領。
那么珊瑚是如何控制共生藻的繁殖的呢?科學家通過對火炬珊瑚的細致研究發現,它們體內的共生藻在單獨培養時,如果沒有藍光的照射,共生藻就無法進行正常的細胞分裂。在有藍光照射的情況下,如果用珊瑚專門吸收紫外線和藍光的綠熒光蛋白,來遮蔽共生藻時,共生藻細胞分裂的比率就明顯下降。這個現象表明,珊瑚是用綠熒光蛋白向共生藻發送綠色熒光,用這種獨特的光語言,提醒共生藻不能過度的分裂,從而維持了自身體內共生藻總量的相對穩定。
珊瑚與共生植物之間的這種奇妙的溝通方式,讓科學家對珊瑚的生存本領不能不高看一眼。而且這個新發現不但有助于我們了解動物與植物在演化過程中的相互影響,還有助于我們更好地保護珊瑚。
妙用,越來越多
長期以來,人們在研究珊瑚的過程中,也一直在挖掘它們身上的價值,尋找為人類造福的妙法。
例如在上世紀末,美國建筑學家就受珊瑚總是在自身原有基礎上繁殖壯大這一生長過程啟發,獲得了建筑學靈感。他把鋼絲做成的網筒作為陰極,把放在網筒中央的鉛管作為陽極,然后放到海水中通電。幾天后,就在鋼絲網管上沉積了閃閃發光的金屬化合物;數月后,這個鋼絲網管就變成了被金屬化合物包裹的堅硬的網管。用這種網管鋪設的海底管道、人工堤和人工漁礁,其強度要比普通混凝土高30%。后來,日本建筑研究人員受此啟發,在陸地上先造出房屋的金屬網狀結構,包括金屬網格的空墻和空屋頂,再把這個房屋空架子放入海中,讓海洋中具有硬殼的軟體動物去填滿網格。結果沒用幾年,由貝殼慢慢壘起來的、非常堅固的貝殼房屋,就自然建成了。
珊瑚對建筑學研究有啟發,對醫藥學的貢獻就更直接了。本世紀初,科學家發現,墨西哥黑珊瑚身上有一種天然的能治療前列腺疾病的神藥——前列腺素。而早些時候,人們僅僅知道前列腺素能治療動脈硬化癥和高血壓病,還能治療一些不治之癥。但這種前列腺素在高級哺乳動物體內的含量,數量很少,提取出來的量,只能供研究使用。令人興奮的是,如果從墨西哥黑珊瑚樹尖的一段,提取前列腺素,數量就很大,而且還會源源不斷,因為過不了多久,黑珊瑚又會長出新的樹尖來。
2010年初,英國科學家又發現,生活在淺海的海洋生物具有天然的抵御紫外線侵害的能力。經過一個時期時間的觀察和研究,科學家破解了其中的秘密。原來,在珊瑚礁上有一種寄生水草,這種水草自身能產生一種天然的防曬復合氨基酸,所以不但這種水草能抵御紫外線,吃了這種水草的珊瑚也因此有了這種防曬本領。不僅如此,以水草和珊瑚礁為食的魚類,也獲得了相應的防曬能力,尤其是對它們的皮膚,發揮了很好的防曬效果。科學家據此認為,人類在服用了含有這種水草防曬復合氨基酸的藥片后,可以在皮膚和眼睛上形成天然的防曬屏障,效果可持續數周之久。目前這種用珊瑚寄生水草提取的防曬藥物已經上市。
珊瑚的用途已經發掘這么多了,未來還有發掘潛力嗎?對于這個問題,你會給出怎樣的答案呢?