有些植物為什么會發(fā)光？

王貞虎

在電影《阿凡達(dá)》中，男主角杰克初次到達(dá)潘多拉星球時(shí)，被許多如發(fā)光水母一樣的“希望樹”種子所包圍。這里真是一片發(fā)光的植物世界，處處閃耀著星光的的參天巨樹、到了晚上發(fā)出耀眼光芒的花草、蘑菇……種種奇妙美景，把人們帶進(jìn)一片奇幻的自然美景中。

那么，在現(xiàn)實(shí)中，也有夜晚會發(fā)光的植物嗎？答案是：有的！

若干年前，在江蘇丹徒縣，就有很多人看見幾株會發(fā)光的柳樹。白天，這些在田邊的腐朽樹樁絲毫不引人注目，可是到了夜間，它卻閃爍著神秘的、淺藍(lán)色的熒光，即使風(fēng)狂雨猛、酷暑嚴(yán)寒也經(jīng)久不息。這稀奇的事，使得傳說紛紜。后來，經(jīng)過研究解開疑團(tuán)，原來，會發(fā)光的不是柳樹本身，而是一種寄生在它身上的真菌——假蜜環(huán)菌。這種真菌在蘇、浙、皖一帶分布很普遍，專找一些樹樁安身，長得像棉絮一樣的白色菌絲體吮吸著植物的養(yǎng)料，吃飽了就得意地閃著光！ 至于假蜜環(huán)菌為什么能發(fā)光，生物學(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，假蜜環(huán)菌的菌絲侵染了木材纖維以后，能分泌一些能分解木材的酶，這些酶可以將纖維素、木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為真菌能夠吸收的小分子物質(zhì)，像葡萄糖、酚類等各種營養(yǎng)物。假蜜環(huán)菌的菌絲細(xì)胞得到這些食物后就開始不停地繁衍、長大，同時(shí)積累大量能夠用來產(chǎn)生熒光的物質(zhì)。這些帶熒光的物質(zhì)在熒光酶的催化作用下進(jìn)行生物氧化，并把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能，就成了我們所看到的生物光了。

澳大利亞草原上生長著一種叫星菊菌的蘑菇也會發(fā)光。當(dāng)它的孢子隨著氣流漂泊時(shí)，閃著熒光的孢子就像一條變化莫測的彩帶，能照亮周圍大片的地區(qū)。在巴西熱帶森林里，還生長著一種鬼筆菌。在夜幕降臨后，它就會發(fā)出一種綠寶石般的熒光令人目眩。為什么蘑菇能發(fā)光呢？科學(xué)家經(jīng)過研究，從發(fā)光蘑菇的細(xì)胞組織中分離出了熒光素和熒光酶，這樣就揭開了發(fā)光蘑菇的秘密所在。研究人員還發(fā)現(xiàn)，發(fā)光蘑菇的光亮度及其持久性是受環(huán)境溫度及水分的制約，同時(shí)也因蘑菇本身的營養(yǎng)條件及衰老狀態(tài)的改變而變化的。發(fā)光蘑菇為什么要發(fā)光呢？人們認(rèn)為蘑菇利用發(fā)光的方式以吸引夜飛的昆蟲，幫助孢子的傳播。

100多年前，入侵新幾內(nèi)亞島的荷蘭遠(yuǎn)征軍為了防止土著人襲擊，在沿海處建立了一座城堡。一天晚上，烏云密布，風(fēng)雨交加，一個(gè)荷蘭士兵前去海邊查看船只是否拴牢。這時(shí)，城堡上的人驚奇地發(fā)現(xiàn)，他走過的沙灘上留下了一串可怕的亮腳印。于是，大家懷疑他是魔鬼，或者會什么巫術(shù)，就派人悄悄跟蹤這個(gè)士兵，可奉命前去跟蹤的人也留下了同樣的亮腳印。以后，這種現(xiàn)象又陸續(xù)發(fā)生了幾次，這下人們才知道，凡是風(fēng)雨之夜，無論誰在沙灘上行走，都會發(fā)生同樣的情況。可究竟是什么在發(fā)光呢？直到20世紀(jì)80年代，人們才弄清楚這是一種甲藻在“作祟”。甲藻是一種藻類植物，細(xì)胞內(nèi)含有熒光酶和熒光素，平時(shí)不顯得特別，一旦被觸動(dòng)、受到刺激或氧氣十分充足時(shí)，便會產(chǎn)生光亮。風(fēng)雨之夜，當(dāng)甲藻被海浪沖上沙灘后，由于雨水的浸潤，沒有馬上死去，這時(shí)如果有人在沙灘上行走，甲藻受到腳踩的刺激后，便會重新發(fā)光，亮腳印就是這樣產(chǎn)生的。

以上種種，都是一些低等植物的發(fā)光。

高等植物中也有發(fā)光植物。南非有一種叫做“不夜城”的蘆薈，到了晚上，就會有許多密密麻麻的小白光從植株身上閃出來。“不夜城”能夠發(fā)光，和人為因素有關(guān)。人們知道這種植物對磷和鈣有特殊的喜好，于是就在土壤中加入大量的磷和鈣?！安灰钩恰蔽者@兩種物質(zhì)后，植物葉面上那些角質(zhì)層上的白刺，就會在黑暗里發(fā)出光來。不過，據(jù)花卉愛好者透露，讓“不夜城”發(fā)光，還有另一個(gè)更簡單的方法，就是在蘆葦肉質(zhì)刺上涂抹熒光劑，并經(jīng)常用含有熒光劑的水澆，經(jīng)過如此處理后，其肉質(zhì)刺就會在黑暗的環(huán)境中發(fā)光。

江西井岡山地區(qū)還有一種會發(fā)光的“燈籠樹”，也能在夜里發(fā)出光亮。這種樹為常綠闊葉樹，跟“不夜城”發(fā)光的原理一樣，也是葉子里含有大量的磷。這種磷釋放出來以后會和空氣中的氧氣結(jié)合成為磷火，磷火能放出一種沒有熱度，也不能燃燒，但有光亮的冷光來。白天看不見，但在晴朗無風(fēng)的夜晚，這些冷光聚攏起來，仿佛懸掛在山間的一盞盞燈籠，所以當(dāng)?shù)厝擞纸兴肮順洹薄?/p>

古巴還有一種美麗的發(fā)光植物，每當(dāng)黃昏時(shí)花朵才開始綻放。這種花的花蕊中聚集了大量的磷，微風(fēng)吹過，花蕊便星星點(diǎn)點(diǎn)地閃爍出明亮的異彩，仿佛無數(shù)螢火蟲在花蕊間翩翩起舞。有意思的是，一旦黑夜逝去，這種花就像完成了使命，很快就凋謝了。

非洲岡比亞南斯明草原上還有一種名叫“路燈草”的植物，可以說是發(fā)光植物中的佼佼者。別看它小，它所發(fā)出的光亮，甚至可以與路燈相媲美。路燈草的葉片表面有著一層像銀霜一樣的晶珠，富含磷。每當(dāng)夜幕降臨，這種草便閃閃發(fā)光，把周圍的一切照得十分清晰，當(dāng)?shù)鼐用癜堰@種小草移到家門口充當(dāng)“路燈”。

如今，加州大學(xué)的生物學(xué)家正利用一種特殊的內(nèi)切割酶嫁接技術(shù)培育出人工發(fā)光植物。他們把螢火蟲細(xì)胞核內(nèi)的發(fā)光基因“剪”下來，并用聯(lián)接酶將其“縫合”到一種作為移植媒介的細(xì)菌身上，經(jīng)過培養(yǎng)再讓它感染煙草植株。這些植物長成后，就成了一株株發(fā)光植物，夜晚降臨，它們就發(fā)出一片紫藍(lán)色的熒光。不過，這藍(lán)光，只能在儀器下看到。