zooxanthellens roll i kalkbildningen

[jonasroman]

Kanske är skåpmat för många, men tål att dryftas...

Ni vet ju att koraller utan zooxantheller bildar kalk mkt långsammare, och zooxanthellata koraller bildar kalk  långsammare på natten. Orsaken vet säkert dom flesta, att när zooxanthellen fotosyntetiserar så favoriseras korallens konvertering av HCO3 till CO3, som är förutsättningen för CaCO3bildning. HCO3 antas pumpas in i korallen med en aktiv transport och väl inne i korallen måste HCO3 göra sig av med sin H jon...detta blir enklare om lokalt ph stiger vilket det gör när zooxanthellen konsumerar CO2 till sin fotosyntes. Så processen HCO3--CO3+H förenklas. H jonen sen pumpas ut ut korallen samtidigt som en kalciumjon pumpas in, man tror alltså att det finns en aktiv transport av kalcium in i korallcellen vars pump medieras av H-jon transport ut.

[jonasroman]

Det går att uttrycka detta på olika sätt beroende på hur man anser att kolet transporteras in i cellen.

1) En del menar att det är mest CO2 och ej HCO3 som kommer in i korallcellen. Är det CO2 så kan ju zooxanthellen använda det direkt(samt den CO2 som kommer från korallens cellandning). Då är det enkelt att se att vätejoner sekundärt till detta förbrukas då karbonatkedjan drivs åt vänster pga av att CO2 sjunker lokalt...således blir det enklare för korallen att ur HCO3 bilda kalk.

2) Sen kan man vända på steken, om man förstår det enklare så: kalkbildning kan skrivas som Ca+2HCO3--CaCO3+CO2+ H2O...när källan är HCO3 vilket den är. Den då bildade koldioxiden tas nu om hand av zooxanthellen..så på så sätt kan man också först hur zooxanthelen favoriserar kalkbildning...drar vi undan CO2 från reaktionen ovan drivs reaktionen snabbare åt höger, dvs det bildas mer kalk.

3) eller om detta är enklare: För att korallen skall bilda kalk behövs CO3. korallen måste ur HCO3 bilda CO3. Det sker så här: 2HCO3---CO3+CO2+H2O (en process som dessutom av korallen kan påskyndas av karbanhydras) Denna reaktion går som som ni ser snabbare o enklare om CO2 på högersidan dras bort, vilket den gör av zooxanthellens fotosyntes...således favoriserar zooxanthellens fotosyntesen bildningen av CO3, och därmed bildning av kalk, CaCO3.

 

Allting ovan är samma sak, bara utryckt på lite olika sätt.

 

 

Ändrat 7 februari 2016 av jonasroman

[Lasse]

Om det är som du i huvudsak beskriver Jonas så har jag ett par frågor

Jag har alltid trott att det framförallt är för att påskynda den energikrävande kalcifieringen som det går fortfare med zooxanteller och fotosyntes. De ger helt enkelt energi (socker) till koralldjuret för att växa (biomassa) samt för tillverka kalkskelletet som mjukvävnaden använder som stöd - är det här fel då?

Om nu det är en rent kemisk process inne i koralldjuret - hur kommer det sig att tillväxten av kalkskelletet sker utanför djuret (vita toppar samt vita kanter) eller under den "hud" som koralldjuret bildar runt skelettet

Om det är en ren kemisk process - varför har mjukkoraller en fotosyntes?

 

MVH Lasse

[jonasroman]

22 timmar sedan, Lasse sa:

Om det är som du i huvudsak beskriver Jonas så har jag ett par frågor

Jag har alltid trott att det framförallt är för att påskynda den energikrävande kalcifieringen som det går fortfare med zooxanteller och fotosyntes. De ger helt enkelt energi (socker) till koralldjuret för att växa (biomassa) samt för tillverka kalkskelletet som mjukvävnaden använder som stöd - är det här fel då?

Om nu det är en rent kemisk process inne i koralldjuret - hur kommer det sig att tillväxten av kalkskelletet sker utanför djuret (vita toppar samt vita kanter) eller under den "hud" som koralldjuret bildar runt skelettet

Om det är en ren kemisk process - varför har mjukkoraller en fotosyntes?

 

MVH Lasse

Det Lasse är också en faktor som enligt de artiklar jag läst stämmer. Dvs det finns fler orsaker..1) det som jag skrev ovan 2) det som du skriver, att korallen får energi av Xooxanthellen i form av organiskt bildade produkter 3) en mekanism till jag ej minns nu, lite trött idag.

Dvs vi har båda rätt enligt de artiklar jag läst. Jag läste runt ganska mkt om detta både nu o vid ett tidigare tillfälle.

Kalkbildningen sker EJ utanför Lasse, utan under celllagren, dvs det sker i ett intimt rum med zooxanthellen, korallens matrix o kalkskelettet, membran mellan men det transporteras mellan o över dessa, så det sker ej utanför. Se en schematisk skiss på en korallpolyp.  

Mjukkoraller har också ett skelett, fast annorlunda. Men det har inte med saken att göra, för bara for att det finns zooxantheller betyder inte att det MÅSTE bildas kalk, det är en bonus. Zooxanthellen favoriserar kalkbildning och mekanismerna är enligt det jag läst olika där alltså din tes också är rätt.

 

 

[jonasroman]

22 timmar sedan, Lasse sa:

Om det är som du i huvudsak beskriver Jonas så har jag ett par frågor

Jag har alltid trott att det framförallt är för att påskynda den energikrävande kalcifieringen som det går fortfare med zooxanteller och fotosyntes. De ger helt enkelt energi (socker) till koralldjuret för att växa (biomassa) samt för tillverka kalkskelletet som mjukvävnaden använder som stöd - är det här fel då?

Om nu det är en rent kemisk process inne i koralldjuret - hur kommer det sig att tillväxten av kalkskelletet sker utanför djuret (vita toppar samt vita kanter) eller under den "hud" som koralldjuret bildar runt skelettet

Om det är en ren kemisk process - varför har mjukkoraller en fotosyntes?

 

MVH Lasse

Här hittade jag en av artiklarna jag läst. Dom pratar här om tre mekanismer 1) den jag beskrev...co2 konsumption driver jämnvikten åt höger...mer CO3, et c etc..ja enligt ovan...eller om man så vill...lättare för H jonen att avlägsnas från HCO3 när CO2 sjunker pga av fotosyntes hos zoox. 2) Den tes du nämner, den bildade energin används 3) Zooxanthellen käkar fosfat, som i sin tur anses av en del hämma kalkbildningen . 

den sista mekanismen vet jag att du ej tror på, men 1 o 2 är nog rätt så okontroversiellt som vi båda framfört ovan.

 

http://biostor.org/reference/9002/page/1

 

 

Ändrat 8 februari 2016 av jonasroman

[Lasse]

 

 

Artikeln du länkar till utgår just från det jag skrev ovan (ovetande om artikeln)

Citat

hur kommer det sig att tillväxten av kalkskelletet sker utanför djuret (vita toppar samt vita kanter) eller under den "hud" som koralldjuret bildar runt skelettet

Deras undersökning av acropora stödjer den grundteori som jag redovisade ovan men de utesluter inte därmed de andra teorierna för många koraller men finner att de andra teorierna troligtvis inte gäller för de som kalcifierar en bit från huvudmassan av zooxantheller. Se Bild

Nu är artikeln från 1979 (tror jag) så mycket kan ha hänt sen dess men tillsvidare håller jag mig nog till min gamla linje

 

MVH Lasse

[jonasroman]

Lasse, tror du ändå inte att det kan vara multifaktoriellt? Som så ofta inom biologin är inte bara en sak rätt, utan fler mekanismer samverkar. Jag tror också din linje är en del i detta, men det känns väldigt logiskt att även CO2konsumpion på plats kan hjälpa. Korallcellen måste de faktum avlägsna två vätejoner ifrån HCO3, vilket blir svårare vid lägre ph, lättare vid högre...CO2 konsumtion driver 2HCO3---CO3+CO2+H20...åt höger osv...Jag tror båda mekanismerna samvarierar. MEN, du har helt klart en stark poäng i det faktum att vid topparna där ju inga zooxantheller finns, där bildas kalk snabbast...talandes för att just där funkar det utan mekanism 1 (jämviktsmekanismen). Sen har jag läst att matning med plankton ökade kalkbildning, talandes för din tes, men sen bildade dom ingen kalk på natten trots matning, talandes för "min" tes, vikten av CO2 konsumtion lokalt.Jag tror som sagt båda har betydelse. Men vem vet, allt är väl teorier egentligen som jag förstår det:-)

[Lasse]

I artikeln du länkade till så visar de på kalcifiering under de mörka timmarna men i mindre omfattning. Den uppfattning jag har tror jag lämnat teoristadiet för ganska länge sedan.

MVH Lasse

[jonasroman]

On 9 februari 2016 at 20:34, Lasse sa:

I artikeln du länkade till så visar de på kalcifiering under de mörka timmarna men i mindre omfattning. Den uppfattning jag har tror jag lämnat teoristadiet för ganska länge sedan.

MVH Lasse

Att korallers kalkbildning skulle vara helt beroende av zooxantheller är väl ganska givet att dom inte är, dvs även en icke zooxanthelata korall kan bilda kalk. Således påstår i alla fall inte jag att zooxantheller är helt obligat för kalkbildning. Det jag menar är att det finns starka evidens för att zooxanthellen underlättar kalkbildningen. Det vet man empiriskt då zooxanthelata koraller bildar mer kalk i allmänhet än icke zooxanthellata, samt att inom de zooxanthellata bildas det mer kalk på dan. Så, då vet vi  att zooxanthellen under den tid den fotosyntetiserar sannolikt påskyndar/underlättar kalkbildningen. Nu finns det tre olika teorier om hur det går till. Den teori du framför har jag inte sagt emot, tvärtom. Men jag är mkt mkt tveksam till om det skulle vara den enda mekanismen. Inget i biologin är så ensidigt. Så det jag skriver är att "min" teori(ej min såklart, utan jag framför det jag läst), sannolikt också spelar in. Det är mkt intuitivt o helt logiskt att tänka sig att fotosyntesens pH-höjande effekt underlättar for korallen att driva ut de vätejooner som krävs för att bilda kalk. Detta blir svårare o svårare ju lägre Ph värdet är. Oavsett om du tror det bildas CO2 eller ej vid kalkbildning, så vet jag att du vet att det måste frigöras H joner för att ur HCO3 bilda kalk. Eller om du så vill, CO3 används, HCO3 förskjuts då över till CO3 o avger H joner. I alla kalkbildningsskisser jag läst, så avgår vätejoner. Detta blir enklare om man i närheten har en zooxanthell som med liv o lust slukar dessa genom att sluka CO2. Du kan väl inte säga emot det? Den tredje mekanismen är att fosfat konsumeras av zooxantheller, o fosfat kan ev hindra kalkbildning. Den tredje mekanismen är jag inte lika säker på att jag tror på. Men dom två första, ja varför inte?