Proč korály červeně fluoreskují?  
Kdo se jednou podíval brýlemi pod vodu, byť to bylo jen při šnorchlování, zažil něco, co televize ani v pořadu sira Davida Attenborougha zprostředkovat nedokáže. Překvapení, jak je podvodní svět neuvěřitelně barevný. Vyšňoření nejsou jen plži a ryby, ale barvami hýří i trsy korálů. U těch v mělkých vodách už vědci zjistili proč. Pigmentem se chrání proti ostrému slunečnímu světlu. Proč ale jsou barevní i ti v hloubce, kde je světla více než poskrovnu?

Koráli jsou společenství polypů, kteří si vytváří pohárek z uhličitanu vápenatého. Polypy si ve svých tělech hýčkají řasy zooxantely. Kredit: Smithsonian Institution.
Koráli jsou společenství polypů, kteří si vytváří pohárek z uhličitanu vápenatého. Polypy si ve svých tělech hýčkají řasy zooxantely. Kredit: Smithsonian Institution.

Koráli, nebo korály?

Podle toho, co tím chce básník říci. Má-li na mysli živé tvorečky, tak měkké „i“. A když jejich schránky tvořící útesy, tak tvrdé „y“. Jinak řečeno - dámy nosí na krku korály. To, co ve Velkém bariérovém útesu zbělelo, jsou  korály. Ale to co hyne, jsou koráli. Ve skutečnosti to je ještě složitější, protože zbělení korálů je důsledek úhynu symbiontů korálů zvaných obrněnky.  A tak není divu, že i ti, co  jezdí za hranice všedních dnů pravidelně, mívají občas problém se sousedům pochlubit s tím, co že to viděli, když se potápěli. Nás, co letos pojedeme tam, co loni, tak jemné nuance trápit nemusí, ale kdyby přece, tak vy, kteří jste na tom se shodou jako já, doporučuji uchýlit se k pojmu polyp. To jsou totiž ony živoucí bytosti a vše kolem nich je jen uhličitan vápenatý. I když ani to nemusí být ideální řešení. Lepší bude předem něco prohodit o žahavcích. Kdyby posluchač měl termín polyp spojen jen s výrůstky v tlustém střevě, mohl by si vysvětlit, kam jsme se to vlastně cpali, po svém.

 

Fluoreskující společenství korálů (Echinophyllia sp). Oranžově červený pigment je protein zvládající fotokonverzi. V hloubkách, kam proniká světlo o krátké vlnové délce, toto oranžovočervené barvivo zvyšuje řasám výkonnost fotosyntézy.
Fluoreskující společenství korálů (Echinophyllia). Oranžově červený pigment je protein zvládající fotokonverzi. V hloubkách, kam proniká světlo o krátké vlnové délce, toto oranžovočervené barvivo zvyšuje řasám výkonnost fotosyntézy. Kredit: Jörg Wiedenmann, United Kingdom University.

 

Co jsou koráli?

Ty, které máme v tomto článku na mysli, jsou profesně zemědělci. I když poněkud svérázní. Na své polnosti nemusí chodit daleko. Mají je uvnitř svých tělíček. Ve specializovaných buňkách si pěstují rostlinám podobné organismy – mikroskopické řasy zooxantely. I když se říká, že se  koráli živí planktonem, bez fotosyntetizujících řas by naši podvodní farmáři uhynuli hladem. Řasy jim zajišťují devadesát procent jejich energetických potřeb.

 

Oranžově červený fotokonvertibilní proteinový pigment změnou vlnové délky vylepší pronikání světla do hloubky tkáně polypů. Dopřeje tak fotosyntetizujícím symbiontům více využitelných fotonů. Kredit: J. Wiedenmann
Oranžově červený fotokonvertibilní proteinový pigment změnou vlnové délky vylepší pronikání světla do hloubky tkáně polypů. Dopřeje tak fotosyntetizujícím symbiontům více využitelných fotonů. Kredit: J. Wiedenmann


Korálům ve větších hloubkách vzniká problém

Sloupec vody totiž působí jako fotografický filtr propouštějící jen krátké vlnové délky. Proto je v moři  - čím hlouběji, tím více „modro“. Zatímco modrá prochází vodou ochotně, u biologických struktur je tomu naopak. Někteří koráli se s tím vypořádali proteinem, který světlo o vysoké frekvenci a krátké vlnové délce (tedy modré) zachytí a následně znovu vyšle, ale už jako oranžovo-červené. To totiž lépe proniká stěnou živočicha a dostává se tak až k jeho „polnostem" s fotosyntetizujícími řasami. Ty pak z vděčnosti za více světla vykouzlí na energii bohaté molekuly sacharidů, o něž se hostitelem dělí.

 

Že tomu tak nejspíš opravdu bude, si vědci ověřovali v akváriu, do něhož svítili modře. Simulovali tím podmínky ve větších hloubkách. Koráli s červeným proteinem se i po dlouhé době tvářili na svět mnohem veseleji, než jejich pigmentu zbavené a živořící protějšky. 

Video: Zářící koráli (Glowing corals - Summer Science Exhibition 2017)


Jörg Wiedenmann, United Kingdom University.
Jörg Wiedenmann, United Kingdom University.

 

 

V roce  2008 se za objev fluoreskujícího proteinu dostalo triu ve složení Martin Chalfie, Osamu Šimomura a Roger Tsien ocenění Nobelovou cenou. Jejich zeleně svítící protein doznal celou řadu využití. Zabydlel se jak v praktické medicíně, tak i základním výzkumu. Ve spojení s protilátkami dovoluje doslova vidět jinak „neviditelné“ a pomáhá například léčit nemocné rakovinou i běžnými infekčními nemocemi.

Jörg Wiedenmann z United Kingdom University of Southampton, se svými izraelskými kolegy, nejspíš za nynější objev červenooranžově fluoreskujícího proteinu stejnou cenu nedostanou. Nicméně i jejich protein má šanci stát se stejně užitečný, jako ten zelený.      

Literatura

National Oceanography Centre Southampton at the University of Southampton

Summer Science Exhibition 2017

Autor: Josef Pazdera
Datum: 07.07.2017
Tisk článku

KORÁLY 1500 Puzzle -
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 349 Kč
cena: 331 Kč
KORÁLY 1500 Puzzle

Související články:

Po zelené a červené nastupuje "infra"     Autor: Josef Pazdera (18.05.2009)
Zlodějský plž si vyrábí vlastní chlorofyl     Autor: Stanislav Mihulka (13.01.2010)
Panika kolem korálů optikou paleontologie     Autor: Stanislav Mihulka (06.04.2010)



Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán



Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace