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Zooxanthellen sind Algen aus der Gruppe der Dinophyten (Dinoflagellata), die in einem symbiotischen Verhältnis mit den meisten Steinkorallen (Scleractinia), vielen Weichkorallen (Alcyonacea), vielen sonstigen Blumentieren (Anthozoa) und Riesenmuscheln (Tridacnidae) leben.

Die Zooxanthellen leben in der Haut des Wirtes und versorgen ihn mit Zucker und anderen Produkten. Sowohl der Wirt als auch die Alge profitieren von der Symbiose. Steigt die Wassertemperatur über 30°C, kann das dazu führen, dass die Zooxanthellen einen für die Koralle schädlichen Stoff produzieren und der Polyp die Zooxanthellen freisetzt. Die Koralle verliert die von den Algen verliehene Farbe und sie bleicht aus (Coral Bleaching). Nachdem sie bleicht, stirbt die Koralle.

Auch Nacktschnecken aus der Gattung Phyllodesmium, die Korallen abweiden, können die Zooxanthellen einlagern.