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揭开深海动物发光之谜

来源:新民晚报  2010-07-06 14:51:04

黑暗的深海里生活着许多会发光的动物,这些动物为什么会发光?又是用什么方式发光的呢?经过科学家不断地探索和研究,已经揭开深海动物发光的秘密。

发光方式和器官
    
    发光的深海动物因种类繁多而呈现出复杂的多样性,种类不同,其发光的方式和发光的器官不尽相同。某些生物能持续不断地发光,另一些则间歇发光。发光鱼用一个类似眼睑的鳃盖将长在眼睛附近的发光器官覆盖住,它通过打开和关闭这个鳃盖间歇地发出蓝绿色闪光。有些鱼通过自身的银白色气囊将光再反射回去,照亮它的躯干。
    
    发光的深海动物都长有发光器。有些发光器结构简单,只是一个管腺;有的发光器则较为复杂,比如大口鱼的发光器是一个埋在皮肤里的囊状体,而相尝鱼全身有700多个发光细胞,这些发光细胞与复杂的感觉器官相接,形成一个整体。有些鱼的发光器散布在皮肤内,数量众多,能发出强烈的绿光来,有些鱼的发光器官长在身体的两侧,从头到尾平行排列,还有些鱼则根本就没有发光器官,而是通过皮肤分泌出一种发光液体来发光。
    
荧光素和荧光酶
    
    发光器官主要靠两种物质产生光,一种叫荧光素,另一种叫荧光酶。当荧光素被一定波长的光激发时就会产生光,而荧光酶则是一种催化剂,它能帮助荧光素与氧结合产生氧化反应,同时产生光。深海动物发出的光是一种不发热的“冷光”,由于发光动物含有的荧光素和荧光酶不同,因此发出的光的颜色也不同,主要有橙、红、黄、绿、蓝、紫、白等颜色,但以蓝绿色光居多。
    
    大多数发光生物是通过自己身体内的荧光素和荧光酶产生光,而少数发光生物则是依靠寄生在其发光器内的发光性细菌发光,例如有一种闪光鱼,在其发光器内寄生着上百亿个发光细菌。有些水母只能通过吃掉其他发光动物才能发光。
    
避敌、捕猎、求偶
    
    生活在深水和半深水区域的动物有90%都能发光,科学家曾一度对如此多的动物发光感到非常迷惑,然而发光肯定能为它们带来某些好处。以下就是一些例子:
    
    ■躲避敌害
    
    深海中的栖息环境不同于浅海,浅海中的动物可以利用海底的沙石和珊瑚礁作为自己的庇护所,而生活在深海中层水域的动物面对的则是空旷辽阔的生存环境,没有任何遮蔽物可以利用。为了不被其他食肉动物吃掉,它们在长期进化过程中逐渐进化出各种伪装手段及方法。比如有些海洋生物通过发光向对方发出警告:“我浑身是毒,最好离我远些!”
    
    有位生物学家曾拍摄到竹形珊瑚利用发光发出警告的情景。只要你轻轻一碰竹形珊瑚,它就会像圣诞树一样点亮,同时喷射出一股股黏液,以起到吓阻对方的作用。生物学家曾用海笔(一种深海动物)做过一次实验。当用镊子夹住海笔的一端时,海笔身体的这一端就发出绿光,同时向海笔身体的另一端传递,在传到端头时绿光就变成了蓝光。当用镊子夹住发蓝光的一端时,蓝光又改变了方向,返回了另一端。当用镊子夹住海笔的中部时,绿光立刻朝两边散开。生物学家认为,海笔发出的光类似于警报,能把它周围更强大的猎食动物吸引过来,让这些动物袭击攻击自己的敌害。
    
    深海中的一些小乌贼在遇到捕食者时,能向对方发射一种发光液体,在水中形成一道“光幕”以掩护自己逃跑。还有一种身长只有6厘米的微小的电棒鱼,它的两只眼睛下面各长有一个发光器,当其他食肉动物试图攻击它时,它就打开发光器慢慢地游,然后突然关闭发光器,掉转方向迅速消失在黑暗中。它的发光器每分钟能打开和关闭几十次,常常将追赶它的捕食者弄得晕头转向。
    
    ■诱捕猎物
    
    琵琶鱼前额上长着一根细而长的肉棍,宛如一根钓竿,钓竿顶端挂着一个闪闪发光的肉饵,琵琶鱼用它作为诱饵引诱猎物上钩。切割鲨则能利用复杂的发光方法来诱捕猎物。切割鲨能发出一种蓝光,如果从下往上看,这种光在阳光照射下常常与海水的颜色混合在一起。无法分辨,起到一种隐形作用。而在它的嘴部附近长了一个不能隐形的黑圈,这个黑圈看上去就像一条小鱼,当其他猎食动物朝这条“小鱼”发起攻击时,正好撞进切割鲨的嘴里。
    
    ■求偶的信号
    
    雄性海萤火虫能通过喷射闪亮光点来求偶。海萤火虫喷射光点时,一边向上移动,一边喷射。喷射出的光点能悬浮在水中,这样每隔一段距离就会留下一个光点,最后喷射出的光点排列成一条闪亮的光线,看上去就像是一团团烟雾信号。它喷射出的求爱信号越多,就越有可能将雌虫引来。

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