会发光的生物原理(奇妙发光生物让你眼界大开)

会发光的生物原理(奇妙发光生物让你眼界大开)(1)

让你眼界大开 奇妙发光生物

一说到发光生物,你的第一反应可能是萤火虫。但事实上,会发光的生物还有很多,且80%左右都住在海底。这些奇异的生物发光现象总是让我们为之着迷,尤其是在我们不了解什么生物会发光,它们又为什么会发光的时候。今天我们就来一起扒一扒那些会发光的生物吧!

“活着的光”

除了萤火虫,从蘑菇到海藻,再到乌贼和深海鱼类,其实很多生物都会发光!它们发出的光是“活着的光”!先来一起欣赏几个会发光的神奇宝贝吧!

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巴西的椰子花蘑菇

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摄影: Ylem / Wikimedia in the Public Domain

巴西的椰子花蘑菇(Coconut Flower)有很长一段时间都被认为已经灭绝了,最近才在巴西再次被发现。发现的这个椰子花蘑菇直径三英寸,被认为是世界上最大的发光菌类。

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巴氏黑巨口鱼

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图片来源:Wikipedia in the Public Domain

巴氏黑巨口鱼(Melanostomias bartonbeani)的外形非常恐怖,长有锋利的牙齿,一旦被打扰和激怒,身体就会发光。巴氏黑巨口鱼的发光器官不仅能够发出蓝光,还能发出红光,使其有别于绝大多数发光动物。研究发现这种鱼发出的光波长较长,接近红外线,人类的肉眼几乎无法看到。

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鮟鱇

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图片来源:Wikipedia in the Public Domain

说到海底会发光的鱼,怎么能少了它!鮟鱇(ān kāng)又称琵琶鱼,是长相最恐怖的鱼类之一。在海底游动时,雌性琵琶鱼会晃动一个发光的诱饵——生长在茎干状附肢末端的发光肉质器官“esca”,来吸引猎物。是不是很像打了个灯笼?

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发光蜗牛

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图片来源:Wikipedia in the Public Domain

除了真菌、昆虫,还有有的蜗牛也会发光。这种学名Quantula striata 的蜗牛主要分布在东南亚的森林中,主要以植物、腐肉为食。发起光来也是美美的呢!

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发光乌贼

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加勒比海的一只会发光的乌贼 摄影:© Stephanie Benson

事实上会发光在乌贼界不算什么稀罕事儿。据统计,世界上三分之二的乌贼都会发光。[1] 只是发光的部分略有不同,有的眼睛会发光,有的则是内脏或其他部分。

发光有什么用?

关于生物为什么发光,科学家们推测大致有这么几类原因:

为了繁衍后代。对很多发光的生物来说,发光不是为了好看,是为了让你在黑夜一眼看到它啊!夜晚萤火虫通过发光的模式来辨认彼此。雄性通过有节奏的闪光来寻找配偶,雌性也通过闪光来回应。有的真菌通过光吸引夜间动物,靠着这些动物把孢子传播到远方。

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图片来源:中国科学院昆明植物研究所

簇生孔小菇 Mycena manipularis

为了吸引猎物。上文提到的鮟鱇就是靠光吸引猎物的一把好手。鮟鱇鱼多生活在深海,在黑暗的海底,它们发出的光能吸引一些好奇的鱼前来围观。食物自己送上门来,这样捕猎真是不错!

为了增加防御值。有些深海虾和乌贼在受到攻击的时候,就会喷出一团团“液态火焰”,可以误导捕食者去捕捉发光体。也有的发光动物会在“落入虎口”的一瞬间,发出亮光,吓呆捕食者,然后逃跑。

会发光的生物原理(奇妙发光生物让你眼界大开)(8)

图片来源:Eddie Widder片描述

一只深海虾(Acanthephyra purpurea)喷出“液态火焰”来迷惑捕食者

发光是什么原理?

研究发现,大部分生物能发光是由于有发光细胞或由发光细胞组成的发光器。发光细胞能分泌荧光素和荧光素酶。如果同时含有荧光素和荧光素酶,那么在细胞内就能发光了。如果只有其一,那就需要在特定状况下,接触到另一个才能发光。拿萤火虫来说,它体内的荧光素在荧光素酶的催化作用下,与氧气发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。还有的生物其实自己不能发光,但是因为与发光细菌共生,所以看上去像发光了!

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树林中的萤火虫 摄影:Windslash/Flickr

发现发光生物

关于还有哪些发光动物,以及这些动物如何发光的问题,科学家们还在寻找答案。如果你想自己去探索,那小自有几点要嘱咐!

会发光的生物原理(奇妙发光生物让你眼界大开)(10)

图片来源:Eddie Widder

去光污染较弱的地方更容易发现发光生物。人工光会掩盖浮游植物及萤火虫微弱的光芒,有时候月光也一样。在过于明亮的光下,很难发现生物本身的光。

会发光的生物原理(奇妙发光生物让你眼界大开)(11)

会发光的藻类点亮了水面 摄影:© Hans Hillewaert

遇见发光的生物,一定要善待它们。如果你见到了会发光的生物,请不要碰它,不要干扰它的生存环境。因为你的干扰很可能对它们造成巨大的伤害。举例来说,去野外看萤火虫的时候,不要捉萤火虫,要关闭所有的光源。因为那些光会分散它们的注意力,打乱它们的求偶仪式。

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会发光的蘑菇 摄影:Angus Veich

目前,我们对发光生物还知之甚少,还有更多的未知生物等待我们去发现。就让我们保持一颗好奇心,去发现美好神奇的大自然吧!


[1] http://squid.tepapa.govt.nz/the-deep/article/bioluminescence-in-the-deep-ocean

[2]http://blog.nature.org/science/magazine/living-light/?src=social.nature.facebook.main

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