珊瑚礁比地球上任何其他生态系统都拥有更多的生物多样性，并为数百种鱼类和甲壳类动物提供了保护和庇护所。

但是这些生态系统正在受到威胁。全球压力（例如不断升高的海洋温度）迫使珊瑚白化死亡。其中珊瑚家族Acropora似乎特别容易受到感染，预计将来其数量将减少。由于这些珊瑚是速生植物，所以对珊瑚礁具有重要的结构意义，这尤其令人担忧。研究人员仔细研究了该科中的一种类型Acropora tenuis，该种类有三种颜色形态：棕色、紫色和黄绿色。相关研究成果发表在《G3：基因|基因组|遗传学》（G3：Genes | Genomes | Genetics）上，表明这些颜色形态说明了珊瑚对高温的适应力，并发现了造成这种现象的潜在遗传因素。

冲绳科技大学院大学（Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University，OIST）海洋基因组学负责人Noriyuki Satoh教授提到，珊瑚礁非常美丽，并且具有多种不同的颜色。当他们开始观察A. tenuis的不同颜色变体时，他们注意到，某些变体比其他变体更容易被白化死亡。在2017年夏季，他们看到许多棕色和紫色变色，其中棕色变色的死亡率更高，但黄绿色变色似乎表现出对夏季温度的适应力。

2020年，Satoh教授和他的合作者解码了A. tenuis基因组，这为这项研究提供了便利，能够使他们研究导致不同形态的遗传基础。Satoh教授解释道，起初，他们认为弹性的差异可能与容纳不同种类共生藻类的珊瑚有关，这些共生藻类为珊瑚进行光合作用，从而为珊瑚提供能量。先前的研究表明，某些共生藻类比其他藻类对气候变化的抵抗力更强。但是当他们观察这三种颜色的变体时，发现它们都容纳着非常相似的藻类。

鉴于这点，研究小组将注意力集中在了被认为与珊瑚颜色有关的蛋白质的表达水平上。这些蛋白质分为四个不同的组：绿色荧光蛋白（GFP）、红色荧光蛋白（RFP）、青色荧光蛋白（CFP）和非荧光蓝/紫色色蛋白（ChrP）。研究人员研究了每种形态的几种珊瑚中五种GFP、三种RFP、两种CFP和七种ChrP的基因表达水平。

他们发现绿色变体表达了大量的GFPs，但是研究人员发现，这五个当中有两个水平特别高。更令人惊讶的是，这两种蛋白质在夏季的表达水平甚至更高，这表明它们有助于珊瑚抵御温暖的温度。具体而言，这些蛋白质似乎可以保护共生藻类，这意味着这种颜色变体几乎不会褪色。相比之下，褐色变色的珊瑚表达这两种蛋白质的数量要少得多，在2017年7月和2017年8月间白化了约50%。紫色的形态又有所不同。它几乎不表达任何荧光蛋白，但表达的Chrp含量高得多。具有这种颜色变体的珊瑚的白化水平介于棕色变体的珊瑚和绿色变体的珊瑚之间。

这项研究表明，珊瑚的颜色形态在很大程度上取决于其对高温的反应。其背后的根本原因，例如绿色荧光蛋白如何保护共生，无疑将成为未来的研究主题。（李桂菊 编译）