BrianLin

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原文:
When it comes to color management of fluorescent proteins in corals, they need to be exposed to an excitation wavelength that allows them to emit fluorescence, otherwise they cannot be viewed. In addition, corals inevitably form fluorescent proteins in response to the presence of an excitation wavelength, so if the excitation wavelength is removed, the coral will not form fluorescent proteins, which means it will fade away. For example, BFP/CFP, which functions as an ultraviolet defense, will fade when there is no UV light, and RFP, which functions as a photosynthetic aid, will also fade when there is no longer a need to form it under sufficient environmental light.

當涉及珊瑚螢光蛋白的顏色管理時,它們需要暴露在允許它們發射螢光的激發波長下, 否則它們將無法被觀察到。 此外,珊瑚不可避免地會因激發波長的存在而形成螢光蛋白,因此如果去除激發波長,珊瑚將不會形成螢光蛋白, 這意味著它會消失。例如,起到防紫外線作用的BFP/CFP,在沒有紫外線的情況下會褪色,起到光合助劑作用的RFP,在環境光線充足的情況下不再需要形成時也會褪色。 from Coral Color Management.

1. 失去藍色螢光(BFP/CFP)是缺乏適當強度的UV
2. 失去紅色螢光(RFP)是環境光線充足

看不太懂的是失去紅色螢光是光開太強? 什麼光太強? 綠色(Green)光太強?

不知道有沒有高手願意解惑~

謝謝

Ref:
淺談珊瑚缸的光照
Coral Color Management
 
最後編輯:
我是覺得Coral Color Management有點把事情簡化過頭了。
他在文中想表達的是說若想促使珊瑚製造特定螢光蛋白就只要用其吸收光譜去打就好了,只是實際狀況並沒有這麼單純。

Coral Coloration, Part 4: Red Fluorescent Pigments, a Preliminary Report of Effects of Various Environmental Factors and Color Mixing
從這篇整理的表格中就可以看到即使同樣是“紅色螢光蛋白”其吸收的峰值也不見得會一樣。

Blue light regulation of host pigment in reef-building corals
這篇也是相當經典的研究。
他們用了不同波長的光源去飼養珊瑚並看其螢光或色素蛋白的表現量,結果發現實驗中所有的珊瑚和蛋白質種類都是在藍光下有最高的表現量,無論其原本的吸收峰值在哪。
當然也不見得所有珊瑚都會有一樣的狀況,但至少這可以證明螢光蛋白的吸收光譜並不等同於促使其製造的光譜。

明林永二是認為紅色螢光蛋白主要的作用為將光譜轉換為較利於光合作用的紅色波段,因此若整體的光能是足夠的話就比較不會製造了。
只是這個論點本身也挺有爭議的就是了,例如我在上面提的那篇做出來的結果就發現紅色螢光蛋白在強光下反而有增加表現的趨勢。
 
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當涉及珊瑚螢光蛋白的顏色管理時,它們需要暴露在允許它們發射螢光的激發波長下, 否則它們將無法被觀察到。 此外,珊瑚不可避免地會因激發波長的存在而形成螢光蛋白,因此如果去除激發波長,珊瑚將不會形成螢光蛋白, 這意味著它會消失。例如,起到防紫外線作用的BFP/CFP,在沒有紫外線的情況下會褪色,起到光合助劑作用的RFP,在環境光線充足的情況下不再需要形成時也會褪色。 from Coral Color Management.

1. 失去藍色螢光(BFP/CFP)是缺乏適當強度的UV
2. 失去紅色螢光(RFP)是環境光線充足

看不太懂的是失去紅色螢光是光開太強? 什麼光太強? 綠色(Green)光太強?

不知道有沒有高手願意解惑~

謝謝

Ref:
淺談珊瑚缸的光照
Coral Color Management
這和小弟所學略有相關就來幫忙解惑一下

首先回答你的問題: 看不太懂的是失去紅色螢光是光開太強? 什麼光太強? 綠色(Green)光太強?
-> 沒錯, 你可以簡單的那麼解釋. 講的理論一點就是因為人眼對不同波長的光線敏感度不同的問題. 就像文獻裡面說的紅色珊瑚對綠色光的響應(吸收轉化能力)最強一樣. 人眼對綠光的響應很高.(對UV很弱) 這也是為什麼UV把你曬瞎了你可能也不覺得他亮. 一部分原因是他波長問題一部份眼睛的響應問題.(IR光也是)


再來就提一下螢光發光的機致吧. 基本上呢只要是波長比較短的光都可以激發長波長的螢光粉or 螢光蛋白. (ex: UV光基本上可以激發所有可見光波段的螢光粉跟螢光蛋白)
BUT!! 還有一個吸收轉化的能力要考慮進去. 不同螢光粉對不同波長的光有不同的轉化效率. 也就是文中說的紅色螢光蛋白對綠光響應較強的理論由來。
數學計算式為燈光之光譜對螢光蛋白or 螢光粉之吸收率的乘積(請善用微積分,哈哈哈)

結論一下,其實不用太在意文章內過多的說明
只要知道對養珊瑚而言,藍光即可激發大多數波長的螢光蛋白。又剛好LED450nm 是最強的LED. 因此開爆就對了。(當然別曬死珊瑚哈哈哈)
白光主要功能就是調整到肉眼喜歡的色溫即可(有人愛14000K有人愛9000K)
不過別忘了現行LED的白光大多數是藍光LED+螢光粉混光,所以藍光也很多,別忽略了白光的強度避免曬死珊瑚。

以上是小小的見解啦,難得所學有相關呢~
 
明林永二是認為紅色螢光蛋白主要的作用為將光譜轉換為較利於光合作用的紅色波段,因此若整體的光能是足夠的話就比較不會製造了。
這結論的確在文章有提到。

我聯想到
多數骨友都是爆開深藍跟UV紫
白、紅、綠燈比例不到10%
不知道是不是為避免白燈開太強,會造成紅色螢光蛋白消失。
 
這結論的確在文章有提到。

我聯想到
多數骨友都是爆開深藍跟UV紫
白、紅、綠燈比例不到10%
不知道是不是為避免白燈開太強,會造成紅色螢光蛋白消失。
老實說…對顯色來說長波長的光應該沒什麼用
但生物學上可能讓生物更健康吧。就跟人類治療禿頭用紅外線一樣?(純瞎說)

但上面顯色部分是真的
只有短波長的光能激發螢光蛋白。(躍遷的概念)
另外科普一下 藍光LED450nm 綠光532nm 紅光應該是In based的 660nm左右。都是純的半導體發光
只有白光是藍光搭配螢光粉。
可以從這個角度去思考對珊瑚影響
因為led 非寬頻譜的光譜。有一說全頻譜光譜像太陽一樣對珊瑚最健康。
 
我認為⋯水質與微量元素的影響大過於光譜😂 撇除使用年限太久之光衰,光譜是最穩定 且最容易控制的
一般人初始設定後 不太會去調整光譜設定
這初始設定 可能來自各方魚友推薦、燈具內建模式與個人喜好
但我認為珊瑚狀態 其實一直在改變、調整 以適應水質的變化,當然也包含光的條件(尤其對對新進的生物)
水質相對於光譜是最不容易控制的
這裡面 更包含了餵食與系統處理能力
我們看到的光譜曲線,其實都是相對峰值波長,把它normalize 到1
我們看到不管任何一種品牌燈的測試光譜
我們假設他是所有燈珠的功率全開的狀態下(這我也不確定)
但 我們調整後的設定之水下光譜,究竟是如何,鮮少有人會去量
我自己是蠻好奇 不同設定下在空氣中的光譜
等我凹一下同事幫我架設可以塞下整個燈具的積分球 😂

不過色彩真的很主觀! 調到一個自己喜歡的設定
剩下的就給珊瑚時間反應,看他給你什麼樣的反饋
 
我認為⋯水質與微量元素的影響大過於光譜😂 撇除使用年限太久之光衰,光譜是最穩定 且最容易控制的
一般人初始設定後 不太會去調整光譜設定
這初始設定 可能來自各方魚友推薦、燈具內建模式與個人喜好
但我認為珊瑚狀態 其實一直在改變、調整 以適應水質的變化,當然也包含光的條件(尤其對對新進的生物)
水質相對於光譜是最不容易控制的
這裡面 更包含了餵食與系統處理能力
我們看到的光譜曲線,其實都是相對峰值波長,把它normalize 到1
我們看到不管任何一種品牌燈的測試光譜
我們假設他是所有燈珠的功率全開的狀態下(這我也不確定)
但 我們調整後的設定之水下光譜,究竟是如何,鮮少有人會去量
我自己是蠻好奇 不同設定下在空氣中的光譜
等我凹一下同事幫我架設可以塞下整個燈具的積分球 😂

不過色彩真的很主觀! 調到一個自己喜歡的設定
剩下的就給珊瑚時間反應,看他給你什麼樣的反饋

空氣中的積分球跟水中會有差
畢竟不同波長在水中光衰也不一樣
LED 其實是lambertian光源,如果單純積分球看到應該就是那個形狀了,當然現在各廠牌燈珠lens 都有設計去改變那個光場啦。
要測試的話可能要每家的燈都拿來測了🤣
 
空氣中的積分球跟水中會有差
畢竟不同波長在水中光衰也不一樣
LED 其實是lambertian光源,如果單純積分球看到應該就是那個形狀了,當然現在各廠牌燈珠lens 都有設計去改變那個光場啦。
要測試的話可能要每家的燈都拿來測了🤣
哈哈哈 哥! 我要拿積分球來量光譜啦
 
這結論的確在文章有提到。

我聯想到
多數骨友都是爆開深藍跟UV紫
白、紅、綠燈比例不到10%
不知道是不是為避免白燈開太強,會造成紅色螢光蛋白消失。
多數人應該是沒有想那麼多,就只是藍一點比較好看而已:em01:
不過之所以大家談的都是藍光應該也有一部分是因為目前我們比較了解的也就只有藍光的影響而已,至於其他長波長的光就沒有那麼多研究了。

Green fluorescent protein-like pigments optimise the internal light environment in symbiotic reef-building corals
明林的論點和這篇比較類似。
這篇是去看在螢光蛋白影響下的珊瑚體內光譜,他們發現在藍光為主的類深水光譜下珊瑚體內超過50%的橘紅光譜是由紅色螢光蛋白所提供,並藉由先前的研究結果(橘紅光可更深入珊瑚組織提供共生藻光能)推論RFP可能有協助光合作用的效果。
當然啦,這個結論就和上面那篇不太吻合了,不過生物學的研究本來就常常有這種情況,畢竟每個學者詮釋實驗結果的視角也都不太一樣。

另外生物產生的螢光蛋白多半也會比人工螢光物質複雜不少。
因為這些東西多半是由許多不同次單元所構成的複合體,所以有時只要稍微把形狀喬一下或拔掉一兩個元件放出來的光譜就可能完全不同了。
 
市面上常見的燈具

單一波長要影響顏色經驗上不太會發生

控制好短波藍紫段給予珊瑚需要的PAR - PUR

燈光稍微的差異對於「完整色」來說差異不大

正常的光譜強度配置下

同一顆骨的色差不會那麼大

市面有些繁殖已久的骨

大家不同燈具下 出來的主色也不會差異過大


白燈 即所謂的全光譜

似乎也不能排除這些波段

收益的是其他微生物藻類

進而帶給珊瑚好處 造成顏色增進


光線充足 有可能是珊瑚不需要的光譜太多

另一篇文章表示

400par 紅綠螢光/非螢光 表現會不錯

這也挺符合實際上的飼養

我記得這類論文規格的實驗

受測珊瑚鮮少是A屬

更少是針對多彩珊瑚去實驗

受測出來的反應 是否能套用在所有珊瑚?

比如腦上的紅 及骨上的紅

對「光線充足」的標準也有很大的差別

實際上也很少聽聞有換了燈 顏色直接飽和

通常是有生長反應 但這反應跟上色應該也無關

因此個人目前的心得是白燈1/4、藍燈3/4

藍燈著重450、400

450能看到幾乎所有的螢光蛋白

400可以讓珊瑚最多的綠色螢光能見度最大化

同時這兩個波長也具備了肉眼對其不敏感

出來的視覺效果就是硬骨的顏色能見度最大

「蓋色」的現象也可以最小化

單獨開470亮藍 及單獨開450深藍

470下的珊瑚會很明顯顏色上蓋了一層藍色

沒有450那麼乾淨、亮


剩下的就交給白燈

白燈的全光譜讓缸內生態都感受一下活化缸子

不過過強的白 特別是Led

也比較容易出現顏色變淡的反應



有過一次換燈管的特殊經驗

把原本兩隻約12000k的t5

去找了著重 黃 紅 這兩段波長的非水族白燈

預期與大量藍燈結合的燈色是更明亮的白

換上去後顏色看了喜歡

不過硬骨一週後有8成都有消光反應

這次反應讓我覺得珊瑚的感光系統

及後續反應挺敏感的

開缸時穩定好的燈光 只要曾經漂亮過

就建議不要再動他了 😄
 
哈哈哈 哥! 我要拿積分球來量光譜啦
我知道,但水中衰減不同
空氣中測的跟水中的落差會頗大哦
水中長波長的光一下就衰減了
這也是為什麼真實世界的深水去幾乎都剩下藍光波長以下的光,生物也多以這個波長為養分來源
 
市面上常見的燈具

單一波長要影響顏色經驗上不太會發生

控制好短波藍紫段給予珊瑚需要的PAR - PUR

燈光稍微的差異對於「完整色」來說差異不大

正常的光譜強度配置下

同一顆骨的色差不會那麼大

市面有些繁殖已久的骨

大家不同燈具下 出來的主色也不會差異過大


白燈 即所謂的全光譜

似乎也不能排除這些波段

收益的是其他微生物藻類

進而帶給珊瑚好處 造成顏色增進


光線充足 有可能是珊瑚不需要的光譜太多

另一篇文章表示

400par 紅綠螢光/非螢光 表現會不錯

這也挺符合實際上的飼養

我記得這類論文規格的實驗

受測珊瑚鮮少是A屬

更少是針對多彩珊瑚去實驗

受測出來的反應 是否能套用在所有珊瑚?

比如腦上的紅 及骨上的紅

對「光線充足」的標準也有很大的差別

實際上也很少聽聞有換了燈 顏色直接飽和

通常是有生長反應 但這反應跟上色應該也無關

因此個人目前的心得是白燈1/4、藍燈3/4

藍燈著重450、400

450能看到幾乎所有的螢光蛋白

400可以讓珊瑚最多的綠色螢光能見度最大化

同時這兩個波長也具備了肉眼對其不敏感

出來的視覺效果就是硬骨的顏色能見度最大

「蓋色」的現象也可以最小化

單獨開470亮藍 及單獨開450深藍

470下的珊瑚會很明顯顏色上蓋了一層藍色

沒有450那麼乾淨、亮


剩下的就交給白燈

白燈的全光譜讓缸內生態都感受一下活化缸子

不過過強的白 特別是Led

也比較容易出現顏色變淡的反應



有過一次換燈管的特殊經驗

把原本兩隻約12000k的t5

去找了著重 黃 紅 這兩段波長的非水族白燈

預期與大量藍燈結合的燈色是更明亮的白

換上去後顏色看了喜歡

不過硬骨一週後有8成都有消光反應

這次反應讓我覺得珊瑚的感光系統

及後續反應挺敏感的

開缸時穩定好的燈光 只要曾經漂亮過

就建議不要再動他了 😄
你說到一個重點了
這些研究用的物種確實也只是一部分的珊瑚而已,因此能否直接將做出來的結果套用到所有case的確是個問題。
以D’Angelo等人那篇來說他們是有使用魚鱗和Acropora pulchra(市面上不少長枝都是這個物種)這兩種A屬來實驗,不過即使是同一個物種在不同基因型之間也有可能有不小的差異就是了。

另外白光的影響也是我很有興趣的議題。
“白光會造成部分珊瑚色淡”從早期MH/FL時代開始就有很多玩家觀察到了,只是目前也還沒有一個直接的答案能說明這個狀況。
我是有聽過的一個理論認為由於珊瑚以及共生藻體內的各種防禦強光的物質主要都是針對短波長光的,因此長波長的光反而更容易過強造成stress。

若是想增加觀賞用的白光也許可以試試把時間縮短到一兩個小時就好。
我自己是一直以來都用相當白的光譜在養,不過我的A屬飼養經驗並不算特別多也沒什麼在管顏色所以就比較沒有太多案例可以比較了。
 

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