A+醫(yī)學百科 >> 蟲黃藻

蟲黃藻（Zooxanthella）是一種與珊瑚蟲共生的單細胞植物。據(jù)估計，每mm3的珊瑚組織內(nèi)有3萬個蟲黃藻，它們與珊瑚蟲互惠共存。

珊瑚蟲要不斷大量繁殖、分泌石灰質(zhì)骨骼，就要有充足的動物性食物。但是珊瑚蟲生活的熱帶淺海水域中，浮游植物的生物總量不大，這就大大限制了浮游動物的生物量。珊瑚蟲單單依靠捕食浮游動物，是不能維持它們的正常發(fā)育并繁衍后代的。那么其它的營養(yǎng)來自何方呢？自蟲黃藻發(fā)現(xiàn)以來，才找到了科學的答案。

蟲黃藻是在本世紀40年代由日本生物學家發(fā)現(xiàn)的。在珊瑚蟲的內(nèi)胚層細胞內(nèi)觀察到了很多褐色小球，在有光的條件下能進行光合作用，并能自身進行分裂繁殖，被定名為蟲黃藻，屬于渦鞭毛藻的一種。這個發(fā)現(xiàn)很長時間未被接受，直到50年代末，由于許多生物學家相繼成功地把蟲黃藻從珊瑚蟲體內(nèi)分離出來，蟲黃藻的發(fā)現(xiàn)才被正式確認。而且經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，所有的造礁珊瑚蟲都與蟲黃藻共生，而非造礁珊瑚蟲是沒有的，可見蟲黃藻在珊瑚礁建造中的作用并非一般。

迅速生長發(fā)育的造礁珊瑚蟲需要大量的O2，一部分從海水攝取，另一部分則靠蟲黃藻提供。蟲黃藻依賴陽光進行光合作用，它從珊瑚蟲那里獲得光合作用必需的CO2和N、P等，這些都是珊瑚蟲的代謝產(chǎn)物，珊瑚蟲則靠蟲黃藻補充O2和碳水化合物；加速骨骼的生長。它們之間這種互惠的關(guān)系已較早被人們的研究所證實。但蟲黃藻作為珊瑚蟲的營養(yǎng)源到70年代才得以證實。蟲黃藻本身并不能為珊瑚蟲直接吸收，但蟲黃藻在光合作用時合成的有機物，能分泌到細胞外供珊瑚蟲營養(yǎng)。這種有機物是以甘油和三甘油酯的形式存在，很容易被珊瑚蟲吸收。這個研究成果，對珊瑚礁海域的能量轉(zhuǎn)換，生態(tài)平衡給予科學的解釋。

蟲黃藻不僅供給珊瑚蟲O2和營養(yǎng)物，而且與珊瑚蟲的石灰質(zhì)骨骼的形成密切相關(guān)。有人作過這樣的實驗：將蟲黃藻從珊瑚蟲的身體內(nèi)全部分離出來，并在人工條件下供給珊瑚蟲O2，結(jié)果珊瑚蟲雖然能活下來，但其骨骼得不到正常的發(fā)育。其原因是珊瑚蟲在代謝過程中排出的大量碳酸氣（CO2）妨礙著骨骼的增長，蟲黃藻卻有迅速解除CO2的功能，從而促進珊瑚骨骼的形成。更為奧妙的是，生物學家對蟲黃藻直接參與珊瑚蟲造骨的報道。蟲黃藻在代謝過程中也排出CO2，它以CO32-的形式存在，并與Ca++合成珊瑚的骨骼。鈣化作用是在珊瑚蟲外胚層中進行。來自消化循環(huán)腔內(nèi)水中的Ca++與CO2結(jié)合生成CaCO3，它在高爾基扁囊內(nèi)，然后分泌到體外，逐漸形成骨骼。骨骼通常粘結(jié)在石灰質(zhì)基巖上，隨著珊瑚蟲個體的迅速繁殖，骨骼也堆積得越來越多，相互粘連，不斷地水平向外，又垂直向上擴大范圍，形成骨骼再加上沉積物，便產(chǎn)生各種珊瑚礁。如鹿角珊瑚、石芝、腦珊瑚、蚓珊瑚等。

還有一種現(xiàn)象也是由于蟲黃藻的作用而發(fā)生的。不論是樹枝狀、平展狀、花瓣狀等各種不同類型的珊瑚，都象植物一樣向著見光的面向上向周圍擴展，光照越好的部位發(fā)育得越好，相反則是水平擴展的珊瑚種類，其背光的一面即使有充裕的空間，珊瑚蟲也不向這方向發(fā)育，它們只沿著見光的方向擴展，這都是由于蟲黃藻在有光條件下光合作用進行得充分的原因。

珊瑚的垂直分布也是由于蟲黃藻在珊瑚蟲體內(nèi)存在的緣故而決定的。所有造礁珊瑚的垂直分布僅限于深80m以內(nèi)的淺海，作為植物的蟲黃藻只有在見光的條件下才能進行光合作用，釋放O2，制造有機物為造礁珊瑚提供O2和營養(yǎng)。但水深超過了80m，光線很弱，蟲黃藻在這種深度下光合作用太微弱或者根本不能進行，珊瑚蟲在這種條件下也就停止發(fā)育，有的也就是勉強維持生命而已。所以只有在陽光充足的淺海水域，尤其是在10～20m水深度光合作用強烈，珊瑚才得以充分的發(fā)育，加速珊瑚骨胳的形成，從而造就出珊瑚礁。

可見沒有蟲黃藻的存在，珊瑚蟲造就珊瑚礁是不可能的。雖然近來又有學者報導(dǎo)珊瑚蟲的營養(yǎng)源還有懸浮的有機物，但均否定不了蟲黃藻與珊瑚蟲互惠共生的重要性。生物界共生的現(xiàn)象是常見的，但象蟲黃藻與珊瑚蟲這種獨特的共生關(guān)系所創(chuàng)造的奇跡——珊瑚礁卻是獨一無二的。

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