付曉鑫
無論在陸地上,還是在海里,我們總能看到發(fā)光的生物,比如螢火蟲、甲殼蟲、水母、珊瑚,等等。其實,生物發(fā)光有兩種方式,一種是熒光,另一種是自體發(fā)光。
熒光涉及到對光的控制。生物體內(nèi)的色素胞吸收特定波長的光(通常是紫外光),然后它們再把吸收的光線以不同的波長發(fā)射出去,于是形成了相應顏色的熒光。在過去的10年中,人們對于熒光成色的研究有了很大的進步。從讓捕食者厭惡到療傷的反應,這些令人瞠目結(jié)舌的美麗色彩實際上蘊含著多種功能。
研究發(fā)現(xiàn),某些鸚鵡種群具有熒光的羽毛,這被用于炫耀自己的優(yōu)良基因,進而吸引異性。但另一些生物發(fā)出熒光的目的還未可知,比如維多利亞多管水母,生物化學研究者從它們體內(nèi)提取到了綠色熒光蛋白分子。
有些海底珊瑚能發(fā)出熒光。有理論認為,在海底能接受到的光非常有限,珊瑚產(chǎn)生熒光是為了給棲居在珊瑚上的藻類提供加強的光源。不久前,研究人員發(fā)現(xiàn),受傷的珊瑚比健康的珊瑚更容易發(fā)熒光,這又是為什么呢?原來,珊瑚會釋放過氧化氫等自由基發(fā)生物來療傷,但是過多過氧化氫也會對其健康的部分造成損害,于是,它們釋放熒光蛋白,利用熒光蛋白作為與過氧化氫反應的抗氧化劑。
熒光是一種由外部光源觸發(fā)的光亮,所以能夠發(fā)熒光的動物需要先接受光才能產(chǎn)生熒光。而還有一些生物能夠不依靠外部光源,而是自體發(fā)光產(chǎn)生類似熒光的色彩,這就是生物自體發(fā)光。
生物自體發(fā)光是通過生物體內(nèi)部發(fā)生某種化學反應產(chǎn)生的色彩。生物體體內(nèi)兩種化學物質(zhì)混合在一起,產(chǎn)生了化學反應,雖然沒有產(chǎn)生熱量的變化,但是產(chǎn)生了光。螢火蟲為代表的陸地動物以及深海動物都可以通過這種反應內(nèi)部發(fā)光。生物自體發(fā)光是一個很耗費能量的過程,所以這種發(fā)光成色方式對生物體來說一定有非常重要的作用。比如,有一種絕頂聰明的螢火蟲甚至可以模仿其他物種的發(fā)光頻率,作為誘餌吸引近親種群,進而把它們變作自己的盤中餐。
海洋中生物的自體發(fā)光,是海底生物交流的重要手段。在最深的海底,似乎所有的生物都會發(fā)光,它們大部分都發(fā)出藍色或綠色的光。在這樣暗黑的世界,它們這樣做也許就是為了觀察環(huán)境,與同類交流,就像我們在夜晚出門需要打手電筒一樣。