珊瑚礁对海洋生物多样性及其为周边社区提供的经济和美学价值至关重要。不幸的是，近年来它们急剧下降，其中大部分是由于全球气候变化。当为珊瑚提供养分所必需的共生藻类失去其识别的光合色素沉淀及其进行光合作用或从珊瑚组织完全消失的能力时，就会发生称为漂白的效应。如果没有这些藻类的健康人口，珊瑚就无法生存。
由漂白引起的珊瑚礁死亡的环境条件受到了很多关注，但漂白过程的精确细胞和分子机制几乎是不确定的。瑟·格罗斯曼（Arthur Grossman）在卡内基的最新研究质疑了在分子水平上如何发生漂白的流行理论。它发表在Current Biology上。
光合作用是植物，藻类和选定的细菌将太阳的光能转化为化学能的过程，化学能发生在称为叶绿体的细胞器中。理论上，漂白的主要原因是由于热应力导致的叶绿体损伤，这导致在光合作用期间产生有毒的，高活性的氧分子。
由卡内基的Dimitri Tolleter领导的格罗斯曼和他的团队与约翰普林格和史蒂夫帕伦比在斯坦福大学合作证明，如果在光线关闭时藻类在黑暗中受到热应力，漂白仍然会发生。这是令人惊讶的，因为它意味着在光照过程中在光合作用反应期间在热损伤的叶绿体中形成的有毒氧分子可能不是漂白的主要原因。
因此，必须有其他尚未探索的漂白机制。这项工作提出了一种与珊瑚褪色相关的潜在新机制。对漂白的机械理解对于制定减轻或消除珊瑚退化的策略至关重要。
在高温下黑暗中珊瑚褪色的过程 - 也许也是对其他胁迫条件的反应 - 可能是珊瑚的潜在优势。
格罗斯曼解释说：“我们正在探索的一个理论是珊瑚在夜间在热应激下喷洒藻类共生体，以避免白天光合作用产生和积累有毒氧分子。如果这些分子积累，它们会将会威胁到藻类及其宿主的生存能力。“
该团队的研究还表明，保护珊瑚礁的一些策略，例如在高光下阻挡珊瑚，可能无法阻止高温诱导的漂白（因为漂白仍然存在）发生在黑暗中）。显然，需要更彻底的分子分析来确定漂白过程的各种分子原因。
此外，Grossman和Tolleter的工作揭示了一些关键细节，例如当珊瑚受到压力时光合机械特定部分的细分。可以监测这一过程，并可用于评估珊瑚礁的健康状况以及漂白和死亡的风险。
图片说明：Dwayne Meadows拍摄的珊瑚礁照片由NOAA / NMFS / OPR
