生物發(fā)光為哪般？

付曉鑫

無(wú)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(shí)，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(duì)光的控制。生物體內(nèi)的色素胞吸收特定波長(zhǎng)的光（通常是紫外光），然后它們?cè)侔盐盏墓饩€以不同的波長(zhǎng)發(fā)射出去，于是形成了相應(yīng)顏色的熒光。在過(guò)去的10年中，人們對(duì)于熒光成色的研究有了很大的進(jìn)步。從讓捕食者厭惡到療傷的反應(yīng)，這些令人瞠目結(jié)舌的美麗色彩實(shí)際上蘊(yùn)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(jìn)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(xué)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(rèn)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(qiáng)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(lái)，珊瑚會(huì)釋放過(guò)氧化氫等自由基發(fā)生物來(lái)療傷，但是過(guò)多過(guò)氧化氫也會(huì)對(duì)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(guò)氧化氫反應(yīng)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(dòng)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(guò)生物體內(nèi)部發(fā)生某種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的色彩。生物體體內(nèi)兩種化學(xué)物質(zhì)混合在一起，產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，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(dòng)物以及深海動(dòng)物都可以通過(guò)這種反應(yīng)內(nèi)部發(fā)光。生物自體發(fā)光是一個(gè)很耗費(fèi)能量的過(guò)程，所以這種發(fā)光成色方式對(duì)生物體來(lái)說(shuō)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(jìn)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(huì)發(fā)光，它們大部分都發(fā)出藍(lán)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?cè)谝雇沓鲩T需要打手電筒一樣。