本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
去年十月，我有機會與迪克·希爾交談，他是目前最受歡迎的動物生理學教科書的作者之一，也是一位非常成功的生態生理學家。他過去研究哺乳動物和鳥類，但現在他轉向了海洋無脊椎動物，目前他正在研究甜菜鹼作為珊瑚礁白化的可能防禦機制。
希爾開始研究珊瑚白化有點像是意外之喜。他當時在南太平洋研究巨型蛤蜊，調查為什麼巨型蛤蜊在被殺死幾個小時後會發出惡臭。當地人進行了一項大規模行動，在全球範圍內養殖和銷售巨型蛤蜊作為美味佳餚（顯然它們非常美味），但即使在冷凍後，蛤蜊在幾個小時後也會因為一種叫做二甲基硫代丙酸 (DMSP) 的化學物質的分解而變得不可食用（漢娜最近在培養科學部落格中寫過）。蛤蜊是與一種產生大量 DMSP 的藻類共生的，因此，DMSP 在它們的體內沉積的量級比類似的海洋動物大幾個數量級。動物死亡後，DMSP 會分解，其中一種副產品是二甲基硫醚，它是蛤蜊發出惡臭的原因。當希爾開始使用質譜法來確認蛤蜊中 DMSP 的存在和副產品時，意外之喜發生了。一位與他合作的質譜專家評論說，蛤蜊中也存在多種型別的甜菜鹼。
甜菜鹼是眾所周知存在於各種植物中，尤其是農作物中，其中許多植物已經過基因工程改造以表達更多的甜菜鹼。據我瞭解，甜菜鹼可以充當滲透調節劑（影響水透過膜擴散的化合物），並幫助保護膜和蛋白質免受各種應激源的侵害。在植物中，這通常意味著保護光合途徑免受白天高峰期的高溫和高強度太陽輻射的影響。您可能會認為更多的陽光對光合作用有好處，但顯然事實恰恰相反，因為輻射的負面影響。因此，下午的光合作用生產力通常會下降（一種稱為光抑制的現象），除非植物可以使用甜菜鹼來遮蔽有害的輻射。
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此資訊與珊瑚相關，因為珊瑚種群因白化而減少。“白化”是指珊瑚因高水溫和高光強度而失去其藻類共生體（賦予珊瑚鮮豔色彩的物質）時發生的情況。當共生體因光抑制而離開或死亡時，珊瑚更難生存。雖然已知珊瑚含有甜菜鹼用於滲透保護，但直到最近，甜菜鹼在穩定珊瑚光合途徑中的潛在作用才被人們所重視。考慮到這一點，希爾及其同事開始確定珊瑚甜菜鹼濃度的生態模式，這將對未來的保護工作具有非常寶貴的意義。
希爾發現，較淺深度的珊瑚群落的甜菜鹼濃度高於較深水域的珊瑚群落，並且暴露區域的珊瑚群落的甜菜鹼濃度高於陰影區域的珊瑚群落。這很好地證明了甜菜鹼正在抑制珊瑚中的光抑制，因為暴露的珊瑚群落和較淺水域的珊瑚群落比深水或陰影中的珊瑚群落經歷更高的水溫和更高的輻射水平。此外，他們發現下午的甜菜鹼水平高於上午，這表明甜菜鹼水平容易受到表型可塑性的影響，以響應更直射的陽光。
希爾目前正在研究這些珊瑚中甜菜鹼的功能，以確定它們是否像在維管植物中那樣真正穩定珊瑚的光合作用。他還正在研究甜菜鹼是由珊瑚本身、藻類共生體還是兩者共同產生的。
希爾, R., 達西, J., 希爾, S., 愛德華, A., & 希克斯, W. (2004). 六種巨型蛤蜊中的二甲基硫代丙酸以及死後二甲基硫醚的演變. 加拿大漁業和水生科學雜誌, 61 (5), 758-764 DOI: 10.1139/f04-029
希爾, R., 李, C., 瓊斯, A., 岡恩, J., & 弗雷德, P. (2010). 造礁珊瑚中豐富的甜菜鹼和光保護作用的生態指標. 珊瑚礁, 29 (4), 869-880 DOI: 10.1007/s00338-010-0662-x