นักวิทยาศาสตร์วัดความเรืองแสงภายในปะการังเป็นครั้งแรก

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของเม็ดสีเรืองแสงสำหรับแนวปะการัง “พลบค่ำ”

ปะการังน้ำลึกต้องทำอะไรกับแสงแดดน้อยๆ ที่กรองลงมา 50 เมตรหรือมากกว่านั้น นักวิจัยสงสัยมานานแล้วว่าเม็ดสีเรืองแสงช่วยได้ แต่ก็ยังขาดหลักฐานโดยตรงจนถึงตอนนี้

ปะการังประกอบด้วยสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่สร้างโครงกระดูกและสาหร่ายที่อาศัยอยู่ภายใน แบ่งปันอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสง สัตว์มีหลายวิธีในการจัดการกับความผันผวนของแสง เช่น การขยายหรือการหดตัวของเนื้อเยื่อ ซึ่งจะเปลี่ยนวิธีที่แสงสะท้อนภายในโครงกระดูกของพวกมัน พวกมันยังมีเม็ดสีที่หลากหลาย ซึ่งบางสีจะเรืองแสงเมื่อถูกส่องสว่างด้วยแสงที่มองเห็นได้

นักวิจัยได้ใช้เซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่ปลายสายเคเบิลบาง ๆ เพื่อวัดแสงภายในปะการังสองชนิดที่เก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำในห้องปฏิบัติการโดยตรง เม็ดสีเรืองแสงดูดซับแสงสีเขียวแกมน้ำเงิน ซึ่งเป็นความยาวคลื่นหลักที่ไหลลงสู่น้ำลึก จากนั้นเม็ดสีก็ปล่อยแสงสีส้ม-แดง ดังที่เห็นในภาพด้านบนของ Echinophyllia หรือที่รู้จักในชื่อ Chalice Coral

ตามการคำนวณ เม็ดสีสามารถเพิ่มแสงสีส้มแดงเป็นสองเท่าสำหรับปะการังที่อาศัยอยู่ใต้พื้นผิว 50 ถึง 80 เมตร นักวิจัยรายงานในเดือนนี้ใน elife แสงสีส้ม-แดงจะผ่านเข้าไปในเนื้อเยื่อได้ง่ายกว่า เมื่อเทียบกับสีเขียวอมฟ้า โดยเข้าไปลึกเข้าไปในปะการังและน่าจะช่วยให้เนื้อเยื่อสังเคราะห์แสงได้มากขึ้น

ขั้นตอนต่อไปคือการแสดงแสงสีส้มแดงที่ช่วยเพิ่มการสังเคราะห์แสงภายในปะการังและวัดปริมาณแสง การทำความเข้าใจความซับซ้อนของการดูดกลืนแสงและการปล่อยแสงภายในปะการังสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกว่าปะการังบางตัววิวัฒนาการความได้เปรียบทางนิเวศวิทยาเหนือปะการังคู่แข่งได้อย่างไร นอกจากนี้ยังอาจช่วยแจ้งการออกแบบวัสดุใหม่ที่สามารถนำมาใช้ เช่น เพื่อปรับปรุงอุตสาหกรรมการผลิตไบโอดีเซลด้วยสาหร่ายในถัง

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าทำไมปะการังใต้ทะเลลึกถึงเรืองแสงในความมืด

มหาสมุทรเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลที่มีมนต์ขลังที่สร้างระบบนิเวศที่เต็มไปด้วยความหลากหลายทางชีวภาพ ปะการังที่มีรูปร่าง ทุกขนาด และทุกสี ก็ไม่มีข้อยกเว้น บางชนิดยังเรืองแสงในที่มืด

ตอนนี้ทีมนักวิทยาศาสตร์ชาวอิสราเอลได้ค้นพบว่าทำไมถึงเป็นเช่นนั้น ด้วยหนวดสีเขียวและสีเหลืองที่เรืองแสง ปะการังที่มีแนวปะการังลึกอาจเรืองแสงสีสดใสเพื่อล่อเหยื่อของพวกมันเข้าหาพวกมันเพื่อเป็นอาหารว่าง

นักวิจัยแนวปะการัง Or Ben-Zvi จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟกล่าวว่า “แม้จะมีช่องว่างในความรู้ที่มีอยู่เกี่ยวกับการรับรู้ด้วยสายตาของสัญญาณเรืองแสงโดยแพลงก์ตอน แต่การศึกษาในปัจจุบันได้นำเสนอหลักฐานการทดลองสำหรับบทบาทล่อเหยื่อของการเรืองแสงในปะการัง” นักวิจัยแนวปะการัง Or Ben-Zvi จากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟกล่าว เป็นผู้นำการวิจัย

ปะการังที่สร้างแนวปะการังส่วนใหญ่จะอาบแดดในน้ำตื้นเพื่อให้สาหร่ายที่อาศัยอยู่สามารถจับแสงแดดขณะที่กรองลงมาจากพื้นผิวมหาสมุทร เหล่านี้เป็นแนวปะการังที่มีซูแซนเทลลาสังเคราะห์แสงที่เรารู้จักและชื่นชอบ

แต่ปะการังที่กล้าหาญชนิดอื่นๆ สามารถเติบโตได้ในระดับความลึกที่มากกว่า ลึกถึง 6,000 เมตร (20,000 ฟุต) ใต้ผิวน้ำในทะเลลึกที่มืด เย็น และเย็น (แต่น่าเศร้าที่พวกมันไม่สามารถหนีผลกระทบจากมนุษย์ได้)

นักวิจัยที่อยู่เบื้องหลังการศึกษาครั้งใหม่นี้คิดว่าปะการังน้ำลึกเหล่านี้ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นฟลูออเรสเซนต์ อาจใช้แสงเพื่อดึงดูดเหยื่อของพวกมัน เช่น แพลงก์ตอนตัวเล็กๆ เข้าไปในรอยพับ คล้ายกับที่อาศัยอยู่ในทะเลลึกอื่นๆ ที่ปล่อยแสงเรืองแสงออกมา

แต่พวกเขาจำเป็นต้องทดสอบทฤษฎีนั้น ซึ่งพวกเขาขนานนามว่าสมมติฐาน ‘กับดักแสง’

นักนิเวศวิทยาทางทะเลและผู้เขียนอาวุโส Yossi Loya จาก Tel Aviv University อธิบายว่า “ปะการังจำนวนมากแสดงรูปแบบสีเรืองแสงที่เน้นปากหรือปลายหนวดของพวกมัน

ความสามารถในการเรืองแสงและดึงดูดเหยื่อนี้ ดูเหมือนจะเป็นการดัดแปลงที่จำเป็นสำหรับปะการังที่ติดอยู่บนพื้นทะเล และ “โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งที่อยู่อาศัยที่ปะการังต้องการแหล่งพลังงานอื่นนอกเหนือจาก [to] หรือทดแทนการสังเคราะห์ด้วยแสง” Loya กล่าวเสริม

มีการเสนอแนวคิดอื่น ๆ เพื่ออธิบายว่าทำไมปะการังเรืองแสง ตัวอย่างเช่น สมมติฐาน ‘ครีมกันแดด’ ชี้ให้เห็นว่าการเรืองแสงอาจปกป้องปะการังฟอกขาวจากความเครียดจากความร้อนและความเสียหายจากแสง การเพิ่มการสังเคราะห์ด้วยแสงอาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่ง

แต่ปะการังมีโซโฟติกซึ่งเติบโตในแสงที่เปลี่ยนด้วยแสงสีน้ำเงินต่ำ มีความแตกต่างกันเล็กน้อย โดยยังไม่มีหลักฐานว่าการเรืองแสงของพวกมันให้การปกป้องหรือเพิ่มพลังแบบใดแบบหนึ่ง

ดังนั้น Ben-Zvi และเพื่อนร่วมงานของเธอจึงเข้ามาดูปะการังที่เติบโตในระดับความลึกที่ลดน้อยลงและพึ่งพาการปล้นสะดมมากกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสงสำหรับอาหาร

ในชุดการทดลองในห้องปฏิบัติการ ทีมงานได้ทดสอบว่ากุ้งตัวเล็ก (Artemia salina) ชอบเป้าหมายเรืองแสงสีเขียวหรือสีส้มเหนือเป้าหมายที่ชัดเจน สะท้อนแสง หรือสีด้านที่วางอยู่ฝั่งตรงข้ามของถัง

อันที่จริง กุ้งถูกดึงดูดและว่ายเข้าหาสัญญาณเรืองแสง

พบผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันเมื่อนักวิจัยตั้งค่าการทดลองในอ่าว Eilat ซึ่งตั้งอยู่ทางตอนเหนือสุดของทะเลแดง ครัสเตเชียนพื้นเมืองที่ตกเป็นเหยื่อของปะการังในอ่าว Anisomysis Marisrubri ชอบสัญญาณเรืองแสงมากกว่าเป้าหมายที่สะท้อนแสง แต่ตัวอ่อนของปลาที่แนะนำไม่ได้

สุดท้ายนี้ นักวิจัยได้เปรียบเทียบอัตราการปล้นสะดมของปะการังยูฟิเลีย พาราดิวิซาหลากสี ซึ่งเก็บมาจากอ่าวไอแลตที่ระดับความลึก 45 เมตร (148 ฟุต) แล้วส่งกลับห้องแล็บ

ปรากฎว่าปะการังสีเขียวเรืองแสงมีอัตราการล่าที่สูงกว่าเพื่อนที่เรืองแสงสีเหลือง และกลืนกุ้ง A. salina มากขึ้นใน 30 นาที และเมื่อทำการทดลองซ้ำภายใต้แสงสีแดง ไม่ใช่แสงสีน้ำเงิน ซึ่งไม่กระตุ้นการเรืองแสงของปะการัง ก็พบว่าการบริโภคกุ้งไม่แตกต่างกัน

“ในที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของมันในแนวปะการัง mesophotic ของ Eilat พบว่า morph สีเหลืองของ E. paradivisa มีความอุดมสมบูรณ์น้อยที่สุด ซึ่งขณะนี้สามารถอธิบายได้ด้วยแรงดึงดูดของเหยื่อที่ต่ำกว่าต่อสีนี้ที่พบในการศึกษานี้” Ben- Zvi และเพื่อนร่วมงานเขียน

แน่นอน สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าการศึกษานี้ศึกษาปะการังมีโซโฟติกเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้น จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อทำความเข้าใจว่าแพลงก์ตอนและสัตว์จำพวกครัสเตเชียที่ค้ำจุนอื่น ๆ รับรู้สีอย่างไร ซึ่งน่าจะแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ สถานที่ และช่วงชีวิต

แต่ไม่ว่าผลการศึกษาจะเน้นย้ำว่าเหตุใดปะการังซึ่งเป็นรากฐานของระบบนิเวศในมหาสมุทรที่มีความหลากหลายทางชีวภาพจึงมีความสำคัญต่อการปกป้อง โชคดีที่เรารู้วิธี

การเรืองแสงของปะการัง: เหยื่อล่อในแหล่งที่อยู่อาศัยลึก

การเรืองแสงเป็นที่แพร่หลายอย่างมากในปะการังที่สร้างแนวปะการัง อย่างไรก็ตาม บทบาททางชีวภาพของปะการังยังอยู่ภายใต้การถกเถียงกันอย่างต่อเนื่อง ก่อนหน้านี้คุณลักษณะของปะการังนี้ได้รับการแนะนำเพื่อคัดกรองรังสีที่เป็นอันตรายเป็นหลักหรืออำนวยความสะดวกในการสังเคราะห์แสงของปะการัง ในระบบนิเวศของปะการังแบบมีโซโฟติก (MCEs; ความลึก 30-150 m)

ปะการังสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีแสงสีฟ้ากะจำกัด ในทางตรงกันข้าม พวกมันอาจไม่สามารถพึ่งพาการสังเคราะห์แสงจากความคล้ายคลึงของแสงเป็นแหล่งพลังงานหลักได้ ที่นี่ เราทดลองทดสอบสมมติฐานทางเลือกสำหรับการเรืองแสงของปะการัง: กลไกการล่อเหยื่อสำหรับแพลงตอน เราแสดงให้เห็นว่าแพลงก์ตอนแสดงการว่ายน้ำที่พิเศษต่อสัญญาณเรืองแสงสีเขียว และเมื่อเทียบกับมอร์ฟอื่นๆ อัตราการปล้นสะดมที่สูงกว่าจะถูกบันทึกไว้ในมอร์ฟเรืองแสงสีเขียวของปะการังมีโซโฟติค Euphyllia paradivisa หลักฐานที่ให้ไว้ที่นี่ – แพลงตอนถูกดึงดูดอย่างแข็งขันต่อสัญญาณเรืองแสง – บ่งชี้ถึงบทบาทสำคัญของการเรืองแสงในการขยายแหล่งอาหารที่อยู่ติดกับแนวปะการัง

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ 247jc.net