揭秘发光生物：科普知识大解密

作者：贺俊杰

今天讲一下发光生物方面的知识：

世界生物，就人们知道的，包括部分微生物在内，大约有七千亿种。就我们所知的发光生物，也有上千种之多。

我们先从动物界说起，在动物界发光现象是最令人惊叹的自然现象之一。无论是动物自身，还是依靠共生的发光微生物，各种动物的发光都具有重要的目的。有的动物依靠发光来引诱猎物，有的用于寻找配偶，有的则以此迷惑敌人。

萤火虫或许是最广为人知的发光生物了。世界上大约有2000种萤火虫，生活在除南极洲之外的其他所有大陆上。萤火虫的“发光秀”主要是为了求偶和吸引猎物。萤火虫体内具有被称为荧光素的化学物质，在荧光素酶的催化作用下会发生氧化，产生蓝绿色的光。

很多动物能在自然状态下发出荧光，但对于蝎子来说，我们在荧光紫外线下面才能看到它全身的蓝色光线。科学家推测，整个荧光的外骨骼可能充当着光感受器作用。在蝎子的研究中，利用紫外灯进行探测已被广泛应用。而对蝎子自身来说，紫外荧光的外骨骼或许是用来探测星光或月光的。

在黄土高原有一种蝎子，遇到电光会产生红光，当电筒关闭，蝎子身上的红光能长时间亮着。

雪茄达摩鲨是一种性情凶猛的鲨鱼，除了在许多体型更大的动物身上留下咬印之外，它们还曾咬过潜水艇和海底电缆。雪茄达摩鲨生活在世界各大洋的暖水海域，能借助腹部的发光器引诱猎物，并作为自卫的手段。曾有报道称，雪茄达摩鲨被捕捞出水面后，会持续3个小时发出绿色的光。

巴氏黑巨口鱼是生活在深海的凶猛掠食者，有尖利的像针一样的牙齿。在被惹恼的时候，它会“点亮”整个身体，包括鱼鳍。巴氏黑巨口鱼具有自己的发光器官，而且还能发出独特的红光，以及在其他发光动物中常见的蓝光。

还有小头乌贼，因为大部分的小头乌贼身体都是透明的，这在海水中也是一个不错的伪装方式。许多小头乌贼都会发光，它们生活在南半球深海中。这种罕见的乌贼，发光器是依靠共生的细菌来发光的。

有一种蜗牛也发展出了这种技能。它们的荧光来自其体内的一个小器官，这种蜗牛生活在东南亚的森林和花园中。这是唯一自身发光的蜗牛。科学家推测，这种发光现象可能是某种自卫的方式，抑或是用于互相交流。

生活在深海中的鮟鱇鱼无疑是世界上最吓人的鱼类之一。世界上有超过200种鮟鱇鱼，大小不一，有些甚至能长到1.2米长，大部分的体型都很小。许多深海的鮟鱇鱼身处极其黑暗的环境中，为了吸引猎物，雌性鮟鱇鱼会伸出一根装有发光细菌的“诱饵”。

在深海黑暗之处，一些动物能够自己产生光线，其中夏威夷短尾乌贼就是其中一种，它们能够与发光细菌形成共生关系，它在一个特殊的光器官内寄宿着这些细菌，可以控制照明强度和方向。但是该器官能够形成更多的光线，它所产生的神经信号能够感受到光线存在，并且其内部装载的蛋白质能够探测到光线。这个光线器官事实上是一对原始眼，装配着自己的“虹膜”和“透镜”。看上去就像这种乌贼装配着活生生的一对“可视手电筒”。

发光虫是一种生活在欧洲的普通虫子，是一种属荧光虫物种。当这些甲虫不使用翅膀时，就会折叠起来。雌性发光虫的体型通常是雄性的两倍，可达到25毫米，但是它们并没有翅膀，而雄性发光虫却长着翅膀。雌性会释放光线，而雄性却不会。

一些动物能够使用它们的生物发光性进行“尖叫”寻求帮助，一旦这种动物被掠食者捕获，它们通过身体释放显眼的光线，希望能够引起更大、更可怕的掠食者的注意，从而使当前的掠食者放弃猎物逃离现象。这种学名叫做“警报水母”，身体可呈现令人惊异的光线。

在日本的雨季，一种能在黑暗中发光的蘑菇在山区生长发芽，这种蘑菇是在伐倒的栗树上生长发芽，在其生长过程中一种涉及发光天然色素的化学反应，使这种蘑菇能够形成可怕的绿色。它的顶部直径可生长至2厘米，但是由于它倾向于脱水反应，它们在雨季停后只能存活几天时间。

地球海洋中等深度生存着一种叫做叶状栉水母，该物种非常广泛地分布在大西洋中部海脊区域，它的体长有两英寸长。由于这种物种十分脆弱，直到近些年才发现它的存在，当时是从潜水区域进行采集的，它们能够释放出蓝色和绿色冷光。

水晶果冻水母是一种发光水螅虫类水母，也可以称为是水螅水母，它主要生存于北美洲西海域。或许多数人未曾听说过这种奇特水母的存在，但是它可能是最有影响力的一种海洋生物。在这种生物体内首次发现了鈣活性蛋白质和绿荧光蛋白质，并进行了首次克隆。

灯笼蘑菇能够排出其中的垃圾，其中这些垃圾物质中包含着荧光素酶。荧光素酶是一种通常用于生物体发光性的酶物质，它们是一种黄色至橙色的蘑菇，看上去非常像可食用的蘑菇。

冷光扇菇分布区域较广，是一种阔叶树根腐生生物，在北美洲东部和西部生长着很多的冷光扇菇。这种扇菇非常坚韧，它风干之后经雨水浸泡又会恢复，它就像许多硬柄类蘑菇一样。这种冷光扇菇除发出蓝光外还可当作一种止血剂。

发光的蕈蚊科种类生活在澳大利亚和新西兰，它们的幼虫所发出的光装点了众多洞穴，每年为澳大利亚带来数百万美元的旅游收入。与很多动物用生物发光进行自卫不同，发光蕈蚊的幼虫通过体内化学反应产生的光将猎物吸引到一个网状结构中。

近年来，科学家成功培育出了多种发出荧光的动物，包括猫、猴子、绵羊等。通常采用的方法是将发光动物的基因连接到其他动物的DNA中，从而产生能在紫外灯下发出荧光的动物。利用发光动物来研究治疗艾滋病、帕金森氏症、糖尿病等疾病非常有效。