澳洲科學家揭開珊瑚排卵之謎

珊瑚蟲在滿月時會大量排卵，科學家對其中的原因一直迷惑不解。澳洲科學家近日通過遺傳分析發現，與一些昆蟲和脊椎動物一樣，珊瑚也要依靠一種光覺蛋白——藍光受體（cryptochromes）以按時排卵。這一發現表明，這種定時蛋白分子的存在時間比之前認為的要早幾百萬年。相關論文10月19日發表在《科學》上。
 
之前有研究發現，一些物種，比如水母，擁有簡單的“眼睛”使它們能夠感受光。珊瑚沒有類似的專門器官，但是它卻能按照月亮光線的變化定時排卵。這樣做的好處在于能夠最大化受精幾率，并能使幼蟲能更好地隨著潮汐擴散。長期以來，科學家一直想弄清，在其它一些物種感受光過程中發揮功能的藍光受體是否在珊瑚中也起到了作用。
 
在最新的研究中，澳大利亞昆士蘭大學的海洋生物學家Oren Levy和研究小組利用小鼠、果蠅等動物體內的藍光受體基因片斷，探測了多孔鹿角珊瑚(Acropora millepora)的基因組。研究人員發現了四種藍光受體基因并對其中兩種進行了深入研究，結果發現，這兩種基因與其它物種中的藍光受體基因存在遠古親緣關系。研究人員推測，有可能正是這兩種基因幫助最初的珊瑚和水母產生了進化，從而能夠潛入海底深處以躲避太陽的紫外線傷害。
 
研究人員監測了一個月運周期里這兩種基因的活動情況，以弄清它們是否遵循著一個特別的時間表。結果發現，在一天的時間里，其中一個基因在黎明時分開始大量表達蛋白，另外一個則在中午十分活躍，到了晚上，兩個基因都會沉寂下來。當被24小時放置在黑暗中時，兩個基因的活性會上下起伏波動，證實了光線對它們的影響。而且，其中一個基因在滿月的時候會完全開啟，表明它與珊瑚的產卵時間有重要關系。
 
美國國家海洋和大氣局（U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration）的Margaret Miller認為，此次研究對于我們理解珊瑚的大量排卵有很好的幫助。她同時希望此次發現能夠為科學家提供線索，以弄清加勒比海麋角珊瑚(elkhorn coral)無法正常排卵是自然現象還是環境壓力導致的結果。英國紐卡斯爾大學的海洋生物學家James Guest表示，這一發現將有助于珊瑚礁保護。他說：“有性生殖可能是修復破損珊瑚礁最重要的過程，所以理解珊瑚生殖時間的深層機制是非常重要的。”
 
（《科學》（Science）Vol. 318. no. 5849，Oren Levy，O. Hoegh-Guldberg）

珊瑚蟲在滿月之時會大量排卵（圖片來源：David J. Miller; photos by Makato Kitamura）

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《科學》發表論文摘要