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為什麼海藻球只在白天浮上水面,一到晚上就會沉下去?

為什麼海藻球會「日出而作,日落而息」?

圖:helovi/iStock

一曬到太陽,毬藻(Marimo,俗稱海藻球)就會浮到水面上;天一黑,它又會沉到湖底去。近日,科學家們終於知道為什麼海藻球會「日出而作,日落而息」了。你可能有見過海藻球的樣子,一顆圓滾滾敲可愛的綠色小球。雖然毬藻的昵稱叫「海藻球」,但其實它和海並沒有什麼關係。

相反,毬藻是一種淡水生的球形綠藻,以絲狀或螺紋狀纏繞成球漂浮。和其它藻類一樣,也是隨著水流或岸邊的岩石而動,吸收微弱的光線以供生長。

但在其它地方,比如日本北海道著名的阿寒湖和冰島的瑪花頓湖,海藻球是保護物種。它是無數藻絲的聚集體,湖底的水流將這一團海藻絲不斷翻滾捲成了球狀。

每年的10月上旬,北海道還有個為時3天的毬藻節,一個為了拯救「湖魂」毬藻而發起的活動。

而讓研究人員不解的,是海藻球那跟著白天黑夜起起落落的習性。來自英國布里斯託大學的生物學家們認為那可能是和光合作用有關,因此他們對這個假設進行了試驗。

海藻球在光合作用時會產生許多微小的氧氣泡,填充在海藻絲之間。因此研究人員認為肯定是這些氣泡讓海藻球浮起來的。

為了進行驗證,他們就在實驗室里培育了海藻球,還在球外塗了一層會抑制光合作用的化學物質。果然,實驗組安安靜靜地待在水底一動也不動,而對照組則是照常浮起。

但事實證明,這些氣泡也不過是海藻球漂浮機制的一部分。不知怎麼的,這藻似乎也有晝夜規律。

在氣泡假說測試之後,研究人員將正常的海藻球放在微弱的紅光下照射了數天時間——就是能照常浮起的對照組。

而當他們嘗試在一天之內的不同時間點使用強光照射海藻球時,新的實驗結果出現了:如果強光照射的時間正好與太陽升起的時間一致,那麼海藻球浮上水面的速度就會比其它時間段要快得多。

這表明海藻球的上浮下沉同時受到了光合作用以及晝夜節律的控制。該發現將有助於保護這種近乎絕跡的植物。

來自布里斯託大學的生物學家Dora Cano-Ramirez就表示:「很遺憾的是海藻球的數量正在逐漸減少,但我們卻不知道那是為什麼。」

「有一種可能是水污染導致光線的穿透發生變化引起的。我們希望能夠通過了解環境對海藻球的影響,以及海藻球生物鐘控制沉浮的原理,幫助各國保護和引進它們。」

蝌蚪五線譜編譯自sciencealert,譯者 狗格格,轉載須授權


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