V plytkých vodách môžu brilantne ružové, ničivé červené a oslnivé pomaranče pôsobiť ako druh opaľovacieho krému. Fluorescenčné pigmenty chránia zooxantely koralov – symbiotické riasy, na ktorých prežitie závisí prežitie koralov – pred príliš veľkým množstvom slnka. Prečo by však hlbokovodné koraly, ktoré sa nachádzajú ďaleko od najtvrdších slnečných lúčov, zdieľali také honosné sfarbenie so svojimi plytkými bratrancami?
Výskumníci si dlho neboli istí. Ale štúdia zverejnená v stredu v Zborník Kráľovskej spoločnosti B môže vniesť trochu svetla do témy. Výskum naznačuje, že zatiaľ čo koraly žijúce na povrchu používajú farby na blokovanie slnečného žiarenia hlbokomorskí bratranci môžu v skutočnosti použiť farbu na premenu svetla na niečo, čo môžu zooxantely využiť viac ľahko.
Každý, kto sa šnorchloval, vie, že farby v hĺbke vyzerajú inak; voda funguje ako prirodzený filter svetla. V skutočnosti je zafírový odtieň oceánu spôsobený tým, že má tendenciu absorbovať farby v červenej časti svetelného spektra. Voda odstraňuje červené svetlo ako filter a necháva za sebou modrú časť svetelného spektra, aby sme ho mohli vidieť.
Problém je však v tom, že modré svetlo nie je také skvelé na stimuláciu fotosyntézy ako červené svetlo. Zatiaľ čo koraly nevykonávajú fotosyntézu, zooxantely, ktoré sa v nich nachádzajú, áno. A koraly závisia od produktov fotosyntézy zooxanthellae až z 90 percent ich energetických potrieb. Prežitie koralov je úplne závislé od prežitia rias, čo znamená, že musí prebiehať fotosyntéza.
Analýzou toho, ako dobre sa rôzne svetlé farby šíria cez husté vrstvy zooxanthel, výskumníci z USA Kráľovská univerzita v Southamptone, Medziuniverzitný inštitút morských vied v Eilate a Univerzita v Haife boli schopné zistiť, že koraly v hlbokej vode vytvárajú špeciálny typ fluorescenčného proteínu, ktorý zachytáva modré svetlo a opätovne ho vyžaruje ako oranžovo-červené svetlo. Oranžovo-červené svetlo môže preniknúť hlbšie do tkaniva koralov, čo v podstate umožňuje koralom kŕmiť zooxanthelami svetlo, ktoré potrebuje.
Aby pomohli potvrdiť svoje zistenia, vystavili jasne červené, fluorescenčné koraly a podobné, ale nepigmentované koraly simulovanému prostrediu s hlbokou vodou v akváriu. Červené koraly prežili z dlhodobého hľadiska lepšie ako ich nepigmentované náprotivky.
"Je to dôležitý krok vpred v pochopení toho, ako tajomné fluorescenčné pigmenty v koraloch." práce,“ hovorí profesor Jörg Wiedenmann, vedúci laboratória Coral Reef na Univerzite Southampton. "Naše zistenie nám pomáha pochopiť, ako úžasná rozmanitosť koralových farieb štruktúruje komunity na koralovom útese."
Tmavočervené fluorescenčné proteíny, ako sú tie, ktoré boli identifikované v štúdii, nielen pomáhajú koralom zostať nažive, ale sú užitočné aj v lekárskom výskume. Jednotlivé ľudské proteínové bunky sú príliš malé na to, aby sme ich videli, ale ich označenie fluorescenčným proteínom pomáha vedcom sledovať ich v akcii. Vďaka osvetleniu buniek pomohli fluorescenčné proteíny výskumníkom sledovať choroby ako HIV a potvrdili existenciu rakovinových buniek. V roku 2008 dostali Martin Chalfie, Osamu Shimomura a Roger Tsien Nobelovu cenu za chémiu za objav a vývoj zeleného fluorescenčného proteínu (GFP) izolovaného z medúzy. Aequorea victoria. GFP má však svoje obmedzenia – a preto vedci pokračujú v hľadaní nových foriem, ktoré by mohli byť užitočné v lekárskom výskume.
Ale keďže koralové útesy – a oceánske prostredie ako celok – čelia čoraz väčším hrozbám zmena podnebiaOtázka, či dokážeme nájsť tieto užitočné proteíny skôr, ako sa stratia, je čoraz dôležitejšia. Napokon Shimomurovi a jeho kolegom trvalo viac ako štyridsať rokov, kým izolovali GFP.