我们身边居然有这么多奇异的发光生物

  说起奇异的发光生物,一定会让你想起在远离闹市的田野中,那繁星闪烁般正在发出绿色荧光的萤火虫。可是,你知道吗?我们身边能够发光的生物可不只有萤火虫这一类。

据统计,肉眼可见的发光生物几乎遍布地球的各个区域,他们中80%的是海洋生物,非海洋生物的发光现象较少,但发光颜色却更加丰富。海洋中能够发光的生物有磷光细菌、水螅、水母、乌贼、磷虾、新灯笼鱼等等。在陆地上,除了萤火虫,很多蛛类、环节动物、真菌生物都能够发光。例如在江苏丹徒县,人们曾观察到几株夜间会发出淡蓝色荧光的柳树,经研究发现,这并不是柳树的光,而是来自寄生在它身上的一种叫假蜜环菌的真菌。


多样的发光生物

由于所有的细胞都能够向外辐射电磁波,从这个角度来看,所有生物都具有发光的能力,但是这些光,大多是人的眼睛不可见或者较难察觉的,所以很容易被忽视。


发光的机理

生物为什么能够发光呢?有些生物自身不能发光,而是依靠体内或体表生活的一些发光生物。能够自己产生光的,按照发光机理不同,可以分为“生物发光”和“受激荧光”两大类。

“生物发光”,是生物体自身通过氧化反应后,而发出可见光。荧光素接受ATP(一种细胞直接利用的能源物质)提供的能量后被激活,在荧光素酶的催化下,激活的荧光素与氧发生化学反应,形成氧化荧光素并且发出荧光。



“受激荧光”,是生物体在受到外界光辐射的作用下,体内固有的荧光物质或吸收的荧光物质标记物发出荧光的现象,例如我们熟悉的“绿色荧光蛋白”发出的荧光就属于这种类型,不同于“生物发光”,他不依赖于荧光素,而是物理化学中的荧光共振能量转移在生物学中的一种体现。


发光,对生物有何意义?

对于这些生物来说,能够发光可真是太方便了!首先,有利于捕获食物,能发光就像在黑夜里带了个手电筒,很容易找到自己的猎物,另外也可以借助光线诱捕到一些具有趋光性的“猎物”。其次,有利于吸引异性实现繁衍,例如当雌性萤火虫看到雄性萤火虫发出的荧光,便会做出回应,这样雄萤在黑夜里也能够快速找到对方了。除此以外,发光还能够起到防卫的作用,例如某些水母和鱼类,在遭遇敌害时能够放射出一些光化学物质,起到“光雾弹”的效果,为自己争取逃跑的时间。发光栉水母当被捕食后,会引起部分透明的捕食者发出光芒,引来“天敌的天敌”,这对于保护种群中其他栉水母来说意义是重大的。

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作者:中国人民大学附属中学朝阳学校 李京伟

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