Vilka våglängder av ljus nyttjar stenkoraller?

[stigigemla]

Det är ju inte bara ljus korallerna behöver för sin tillväxt. För en mängd olika arter /släkten har man visat fotoassimilationsmaximum dvs att tillväxten avtar när ljuset blir för starkt.

Det kan t. ex bero på oorganisk näringstillförsel till zooxen som konkurrerar med korallens egna behov av spårämnen. Korallen får helt enkelt näringsbrist och kastar då ut symbiosalger för att klara av att ta upp tillräckligt med näringsämnen ur omgivande vatten. Koralldjuret behöver för sin "egen" ämnesomsättning bland annat kalcium, magnesium, kalium förutom alla "vanliga" spårämnen precis på samma sätt som vi behöver dem. Många av dessa anrikas i koralldjurets vävnad hundra eller tusenfalt vilket är energikrävande.

[Sultanen]

Lyfter tråden för att fråga hur det går?

[PatriksS]

Ja, jag tror inte att någon har åtagit sig att faktiskt utföra något experiment själv, så det finns väl inget att följa upp?

Om du menade mera läsning gällande det Stigigemla skriver - hämmad tillväxt av för mkt ljust - så finns det också mycket bra artiklar av Dana Riddle, t ex:

How Much Light?! Analyses of Selected Shallow Water Invertebrates' Light Requirements

och

Too much light!

I det förstnämnda artikeln framgår att vissa koraller inte kan få för mycket ljus (Acropora gemmifera och A. granulosa).

[Janne]

Granulosa lever inte den lite djupare? Den är ljus och inte så färgglad, det brukar de vara som lever på djupet. I så fall borde den kunna få för mycket ljus.

/Janne

[PatriksS]

Jo, där i första artikeln står att den lever på ca 40 meters djup. Trots det uppges den inte hindras av för mkt ljus.

[Lasse]

Det märkliga med denna artikel och många andra utredningar om korallers ljusbehov är att man överhuvudtaget inte tar hänsyn till kvalitéen av ljuset. Man gör försöken på grunt område med fullfärgsspektra och försöker dra slutsatser av detta för djuplevande koraller. I verkliga livet kommer dessa djuplevande koraller inte i kontakt med en fullfärgskälla utan många våglängder är bortfiltrerade. Det som vi sagt tidigare måste innebära att för många koraller så är de blåa våglängderna viktigast. Vi vet inte överhuvudtaget om deras klorofyll har möjlighet att ta upp normalt fotosyntetiska våglängder.

MVH Lasse

[PatriksS]

Ja, jag håller med om att de blåa våglängderna synes vara viktigast, precis såsom Claes_A på ett så förtjänstfullt sätt utrett i inledningen.

Det jag kanske ville anknyta till är väl det avsnittet där det röda ljusets Zeospurliknande effekt - läs blekning - diskuterades. Du påpekade också det märkliga i att korallerna verkar klara sig utsatta för direkt solljus vid ebb, uppenbarligen utan att blekas, trots inslag av rött ljus i soljuset. NiXoN kunde inte heller se någon Zeospureffekt av röda ljusrör. Det förde mig till tanken om att vissa koraller inte verkar bry sig även om man bombar dem med otrolig ljusstyrka med dagljusspektrat. Och den ena artikeln visar väl ändå på ett någorlunda hyfsat sätt att vissa koraller klarar alla de ljusvågor som solljuset innehåller, inklusive det röda, utan att man kunnat påvisa någon "photoinhibition". Intressant ämne hur som helst!

[Claes_A]

Det var ett tag sedan denna tråd uppdaterades men ämnet fortsätter att intressera mig. I veckan hittade jag en ny vetenskaplig artikel som ger intressant information om hur stenkoraller anpassar sig till fullspektrumljus när de växer nära ytan och blådominerat ljus när de växer på djupet. Frågan som aktualiserades var hur väl koraller från olika djup använder olika våglängder av ljus?

Mer specifikt så har forskarna studerat den för oss välkända stenkorallen Stylophora pistillata som insamlats från grunda (3 m) respektive djupare vatten (40 m) i Röda havet, Eilat. Viktigt för studien är att koloniernas form och utseende inte skiljer mellan de S. pistillata som lever på olika djup. De mätte sedan korallernas fotosyntetiska förmåga (syreproduktionen) när de först belystes med fullspektrumljus och efter en mörkerperiod med blått ljus (filtrerat ljus). Experimentet sammanfattas i Figur 1 som jag har anpassat från artikeln med lite märkningar:

Figur 1:

De svarta kurvorna visar ljusinstrålningen på korallerna. Till vänster om den vertikala linjen belystes korallerna med fullspektrumljus och till höger om linjen med endast blått ljus. Den grå kurvan visar syreproduktionen från korallerna. I A används koraller från 3 m djup och i b från 40 m djup.

Notera hur korallerna från 3 m djup har en högre syreproduktion när de belyses med fullspektrumljus jämfört med när de belyses med blått ljus. Det slående är att när korallerna kommer från 40 m djup så gäller det omvända - de producerar mer syre när de belyses med enbart blått ljus jämfört med fullspektrumljus! Tydligen är korallerna anpassade för att nyttja den typ av ljus som finns tillgängligt på den lokal de lever!

Ett mått på hur väl en fotosyntetisk organism är anpassad till ett visst miljöförhållande som t ex en viss typ av ljus är deras kompensationspunkt. Detta är ett mått på hur pass mycket ljusenergi de måste ta emot för att kunna producera lika mycket syre som de förbrukar genom respiration. Jämför man kompensationspunkterna för S. pistillata från 3 m respektive 40 m djup när de belyses med blått ljus så skiljer det nästan 10X till de djuplevande korallernas fördel. Med andra ord behöver koraller från 3 m djup nästan 10X mer blått ljus för att klara sin egen syreförsörjning jämfört med koraller från 40 m djup - återigen visar det att korallerna från djupare vatten är anpassade till att optimalt nyttja det blå ljuset.

I artikeln finns också lite intressanta fältdata, man har mätt ljusets sammansättning vid olika djup i Röda havet. Jämför man hur mycket av ljusets olika våglängder vid ytan som tar sig ner till 3 m respektive 30 m djup så ser det ut så här:

Våglängder kring 500 nm tycks vara bäst på att ta sig ned på djupet i Röda havet.

[Lasse]

Den sista grafen förstår jag inte överhuvudtaget eftersom den inte stämmer med andra mätningar. Som jag läser grafen så når 100 % av vid ytan inströmmande fotoner med våglängden ca 450 nm ner till 40 metersdjup mens bara ca 55 % av fotonerna med våglängd 450 nm når från ytan till 40 m. Dett motsäger andra mätningar.

MVH Lasse

Ändrat 25 augusti 2011 av Lasse

[Claes_A]

Den sista grafen förstår jag inte överhuvudtaget eftersom den inte stämmer med andra mätningar. Som jag läser grafen så når 100 % av vid ytan inströmmande fotoner med våglängden ca 50 nm ner till 40 metersdjup mens bara ca 55 % av fotonerna med våglängd 450 nm når från ytan till 40 m. Detta motsäger andra mätningar.

Jag förstår det så att kurvorna är normaliserade så att den våglängd som bäst tar sig ner till respektive djup är satt till 100%. Sen anges övriga våglängder relativt detta. Så 475 nm aborberas minst av 3 m vatten medan 500 nm absorberas minst av 40 m vatten. Dvs kurvan visar inte det verkliga ljuset vid respektive ljus utan hur vattnet fungerar som ett filter för olika våglängder.

[Benighted]

Mycket intressant läsning Claes. Tack för att du delar med dig av det. Lite dumt bara att dom inte mätt direkt sida vid sida på de olika korallerna, så att värdena var direkt jämförbara. Men att det är väldigt anpassningsbara djur är ju helt klart, och Seriatopora pistillata är nog en av de mest anpassningsbara SPS:er jag känner till, dom trivs nästan vart man än placerar dem bara de inte blir chockade.

Den sista grafen är ju bara knasig, verkar som man inte har koll på vad irradiance betyder (antar att det är biologer som skrivit artikeln så det är väl förståeligt på det sättet), så Surface irradiance tror jag att de menar hur många W en area mottar (dvs Surface = area, inte vattenytan), som man logiskt tolkar det, speciellt när man förstår att irradiance betyder redan W per ytenhet och så skalar relativt maximala irradiansen på respektive djup, bara för att göra det så svårt som möjligt att tolka dem

Ändrat 24 augusti 2011 av Benighted
Seg som man är han Claes före med en bättre förklaring om den sista grafen :)

[Hirez]

ja, det behövs flera exakta tester.

Enligt en LED armaturs tillverkare har de specifikt gått bort från att kunna lägga till rött/rosa, för att det bidrog med att mata alger mer än koraller.

Sedan är det ju alltid en smakfråga med ljus, om man vill simulera solnedgångar etc. för effektens skull eller för att djuren drar någon nytta utav det.

[LN21]

Jag vill uppa denna tråden nu när LED utvecklas mer och mer, här står en hel del tänkvärt tycker jag.