奇妙的自然：会发光的生物能给自己带来什么好处？

来源：cnBeta 　2022-11-05 17:39:27

毫无疑问，生物发光是最壮观的自然现象之一，我们甚至可以亲自体验。如果你曾经在晚上看到过萤火虫或海滩边美丽的霓虹蓝色浮游生物，你就会知道这是多么令人难以置信的景象。然而，生物发光对许多动物的生存也起着关键作用。但是，究竟什么是生物发光，他们是如何利用它来为自己造福的呢？

许多深海生物能够通过化学反应发光，为原本完全黑暗的深海带来光明。在整个海洋栖息地，从海洋表面到深海海底，都有生物发光的生物。资料来源：图片来源：《海洋中的岛屿2002》，NOAA/OER

生物发光的基本原理

【资料图】

生物发光是对生物体发出的光的称呼。这种光来自于两组分子之间的反应--荧光素和荧光素酶。虽然这些分子的确切形式因动物而异，但它们的工作方式基本相同，都是通过荧光素酶催化氧化荧光素来实现的。

自然界中生物发光的用途

生物发光的目的并非只有一个，根据不同的生物体，其好处也可能大不相同。然而，生物发光有三个广泛的领域：防御、攻击和交流。

浮游生物发光

生物发光的甲藻是一种浮游生物，可以利用生物发光来防御捕食者。当它们发现捕食者时就会发光，可能会通过吸引捕食者的注意而使捕食者本身更加脆弱。

防御

生物有许多方法可以利用生物发光作为一种防御机制。最简单的方法之一是通过突然爆发的光来震慑或吓跑捕食者，这这是许多虾类的典型行为。

发光甲藻是一种浮游生物，可能利用生物发光来抵御捕食者。它们在探测到捕食者时就会发光，可能通过吸引捕食者的注意力使捕食者本身更加脆弱。

许多鱿鱼表现出生物发光，既在其身体上，也通过其墨水中的生物发光化学物质。这两方面的目的是为了吓唬和迷惑捕食者。因此，当捕食者攻击时，鱿鱼可以喷出一团发光的墨水，以分散捕食者的注意力，同时游向安全地带。

另一种防御形式是所谓的反照明伪装。同样，这在鱿鱼中很常见，使动物融入背景中。许多海洋捕食者从下方攻击，所以通过与上面的海洋颜色相匹配，鱿鱼可以逃避敌害的发现和追捕并游向安全地带。

生物发光也可以作为一种警告信号，以防止捕食者的攻击，这就是所谓的无声主义。萤火虫和千足虫都使用这种防御形式来迷惑捕食者，使其认为它们是危险的攻击对象或有毒的食物。

鮟鱇鱼利用生物发光来帮助吸引猎物

攻击

掠食者有两种方式可以利用生物发光作为一种攻击方式：模仿和照明。

最著名的生物发光模仿类型是来自鮟鱇鱼。鱼头前悬挂的小灯，或称esca，引诱小动物靠近，以便进行攻击。另一个来自海洋的不太常见的例子是雪茄达摩鲨，它利用反照来模仿一群小鱼，欺骗下面的鱼，让它们以为有猎物。然后，当它们进入攻击距离时，它就会发动攻击。

照明

另一个不太常见的用途是照明（对于这些发光动物而言，照明反倒是次要的）。虽然大多数生物发光通常是蓝色的，但一些深海鱼已经进化到可以发出红光。深海中的大多数鱼看不到红光，因为水在如此之深的地方将其过滤掉了。然而，一些龙鱼利用红色生物发光作为聚光灯，只有它们能看到。通过这种方式，它可以在不知不觉中偷袭其潜在的猎物。

萤火虫利用生物发光来吸引配偶

交流

萤火虫利用生物发光吸引配偶。根据不同的物种，有两种方式可以实现。在一些物种中，雌性发出光，吸引雄性，而在其他物种中，雄性发出光信号，与雌性交流。

另一种使用生物发光的交流形式是在群体中产生的，发光体不是单一的生物体，而是浮游生物的群落，称为类群，它们联合起来形成一个上层建筑。每个类群都有一个发光结构，光线可以刺激，使每个群落对其他类群和外部光源产生的光线作出反应。

生物发光是自然界的一个奇迹，许多壮观的动物利用这种技术来保护自己的安全，吸引猎物，或相互交流。令人难以置信的是，我们有可能只触及了自然界中存在的东西的表面。因此，可能还会有更多迷人的发现。

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