Korallen-Falle Licht, Algen Freunden helfen

Korallen leben in Symbiose mit Algen Mieter – Algen liefern Korallen mit Kohlenhydraten, Sauerstoff und Energie, während Korallen Tierheim Algen und füttere sie nahrhafte Abfallprodukte wie Kohlendioxid. Diese für beide Seiten vorteilhafte Beziehung zu fahren, ist Sonnenlicht, das die Algen produzieren Sauerstoff und anderen Nährstoffen in einem Prozess namens Photosynthese verwenden.

Eine neue Studie veröffentlicht im Journal of Experimental Biology (12. Februar) heute zeigt, dass Korallen spielen eine entscheidende Rolle dafür, dass ihre Freunde Algen das Sonnenlicht, die sie benötigen.

Mit Lichtsensoren, haben Wissenschaftler festgestellt, dass Korallengewebe fallen und Licht über die Korallen Kolonie verteilt. Das Durchlicht erhöht die Algen Photosynthese, wodurch mehr Sauerstoff für die Korallen. Darüber hinaus sind die Wellenlängen des Lichts, dass das Gewebe die meisten streuen diejenigen, die die Algen am besten nutzen.

"Die meisten der Streuung in der kürzeren Wellenlängen, und dies überschneidet sich mit den Algen Fotopigment Resorption," sagte Studie Autor Daniel Wangpraseurt, eine Aquatische Ökologie-Doktorand an der australischen University of Technology, Sydney. "Die Beziehung ist ziemlich schlau."

Streuung Licht

Frühere Studien, die untersuchen, wie Korallen Licht verteilen auf Toten Korallenskeletten konzentriert haben, sagte Wangpraseurt Leben Wissenschaft. Im Jahr 2005 fanden Forscher, dass Korallenskeletten stark reflektieren das Licht in alle Richtungen. Jüngerer Wissenschaftler gelernt, dass die Lichtreflexion der Korallenskelette sehr variabel ist, einige Arten sind viel ärmer an Streuung von Licht als andere.

Bis jetzt dachten die Forscher, dass Korallengewebe nicht Licht wie Korallenskeletten verteilen. Sie davon ausgegangen, dass das Gewebe refraktive ist Index – eine Messung wieviel Licht verlangsamt und beugt unterwegs zwischen Medien – war das gleiche wie Wasser. Dies würde im Wesentlichen bedeuten, dass das Licht Flugbahn nicht viel, wenn überhaupt, als es reisten aus Meerwasser durch Korallengewebe ändern würde.

Aber im Jahr 2012 Wangpraseurt und seine Kollegen entdeckt, dass die Menge an Licht vorhanden in den unteren und oberen Schichten des Korallengewebes ist nicht das gleiche. Ein Blick in die wissenschaftliche Literatur, fanden sie auch, dass bestimmte Schichten des Gewebes sind reich an Eiweiß, potenziell beeinflussen den Brechungsindex und Lichtstreuung führen könnte.

Um herauszufinden, ob Korallengewebe kann wirklich fangen und Weiterverbreitung von Licht, die Forscher gesundes Gehirn Korallen aus der Heron Island Research Station auf dem Great Barrier Reef gesammelt. Während scheint nah-Infrarot-Laser-Licht oder rotes Laserlicht auf die Korallen Proben, sie leichte Mikrosensoren in die Korallen Gewebe zu sehen, wie weit das Licht vertikal und horizontal propagiert eingefügt. [Bilder: bunte Korallen des Great Barrier Reef]

Sie entdeckt sowohl der rote und infraroten Licht so weit wie 0,8 Zoll (20 mm) aus dem Gewebe direkt durch die Laserstrahlen beleuchtet. Näherer Betrachtung der Lichtverteilung vorgeschlagen, dass das Nah-Infrarot-Licht, das nicht für die Photosynthese der Algen verwenden, das Korallengewebe eigentlich recht durchlaufen – das korallene Skelett reflektiert das Licht zurück, das Tier Gewebe. Auf der anderen Seite das Gewebe fangen und seitlich transportieren das rote Licht, die für die Photosynthese der Algen Fotopigmente aufnehmen.

Verbesserung der Photosynthese

Um festzustellen, ob die Algen tatsächlich gemacht nutzen das Streulicht, das Team wiederholte das Experiment mit verschiedenen Mikrosonde. "Wir tauschten den Lichtsensor für eine Sauerstoff-Sensor", sagte Wangpraseurt. Streichen das rote Licht ein- und Ausschalten führte zu schnelle zu- und Abnahmen in Sauerstoffkonzentrationen in Bereichen bis zu etwa einen Zentimeter (0,4 Zoll) aus den Laserstrahl. Das heißt, verbessert das Streulicht insgesamt Photosynthese der Algen.

Die Forscher verwendeten auch eine fluoreszierende imaging Technik um zu sehen, ob die Algen die umverteilten Licht (während der Photosynthese, die Licht-absorbierenden Chlorophyll-Moleküle in Pflanzen fluoreszieren, oder wieder etwas Licht emittieren) nutzen könnten. Das Team glänzte rot, grün und violett Licht auf den Korallen Geweben und festgestellt, dass jede der Farben aus der Laserstrahl die Algen zu stark bis zu 6 mm (0,24 Zoll) fluoreszieren verursacht.

Interessanterweise können Korallen steuern die Menge an Licht, die verstreut wird, fanden die Forscher. Bei schlechten Lichtverhältnissen erweitern Koralle Gewebe, so dass mehr Licht zu zerstreuen; konfrontiert mit viel Licht, sie schrumpfen und reduzieren die Lichtausbreitung.

"sie sind in der Lage zu reorganisieren, die Belichtung um ihre Algen mehr, als wir bisher angenommen", sagte Wangpraseurt. Diese Fähigkeit kann helfen, die Korallen, die sich selbst und ihre Symbionten von Licht-induzierten Stress zu schützen, die bekanntermaßen Korallenbleiche verursachen.

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