探索海洋动物的生物发光

探索海洋动物的生物发光

生物发光是海洋生物演化出的一种独特能力，能让它们在漆黑的深海环境中发出迷人的光芒。这种现象不仅令人惊叹，还具有重要的生态意义。让我们一起探索这些会发光的海洋生物，了解它们如何利用这种能力在深海中生存。

生物发光是指生物体产生和发射自身光的能力。这种现象是通过涉及酶的化学反应发生的荧光素酶作用于一种称为荧光素的发光分子。这种反应通常需要氧气，会产生光。钙和 ATP 等其他元素也可能在此过程中发挥作用。各种生命形式，从某些细菌和真菌到藻类、海洋物种（如水母、甲壳类动物和鱼类）以及一些陆生生物（如萤火虫）都表现出生物发光。发出的光通常呈蓝色或绿色，颜色通过水可以更有效地传播。

生物发光在自然界中有多种功能，包括：

浮游动物。图片由 Shane Anderson 提供，属于公共领域，通过 Wikimedia Commons 提供。

• 吸引猎物：一些物种利用生物发光来吸引食物。
• 防护：它可以作为一种机制来抵御掠食者或在攻击时制造混乱。
• 社交联系：许多生物使用生物发光信号进行交流，特别是交配。
• 伪装: 一些海军动物利用生物发光进行反照明，帮助它们与来自上方的光融合并避免被发现。

这种非凡的能力是一种进化特征，在各种生物群体中独立发展。它在深海生物中尤为常见，帮助它们在漆黑的深海环境中生存。

萤火虫鱿鱼（闪花)

萤火虫鱿鱼.图片由 Circe Denyer（CC0）提供，来自 Wikimedia Commons。

萤火虫鱿鱼生活在西太平洋，特别是日本周围，以其壮观的水下灯光秀而闻名。这些小鱿鱼长约 3 英寸，利用身体上的发光器发光进行交流、吸引配偶和阻止掠食者。它们是日本富山湾产卵季节的热门景点。

华脐鱼

古代鮟鱇鱼——计算机插图。图片来自那不勒斯。

鮟鱇鱼栖息于世界各地的深海环境中，以其用于吸引猎物的生物发光诱饵而闻名。鮟鱇鱼表现出极端的两性异形性，体型较大的雌性拥有发光诱饵，而体型小得多的雄性则依附在雌性身上进行繁殖。雄性与雌性融合，以独特的生殖方式共享循环系统。

吸血鬼乌贼（地狱吸血蝠)

吸血乌贼。图片由 Carl Chun 提供，属于公共领域，通过 Wikimedia Commons 提供。

吸血鬼乌贼生活在极端深海环境中，并不是真正的鱿鱼，但与鱿鱼和章鱼具有共同的特征。它利用发光器发出令人迷惑的闪光，并通过悬浮进食以海洋碎屑为食。它的防御机制包括翻转带帽的手臂以露出带刺的突起。

甲藻

发光甲藻（Lingulodinium polyedra）在午夜照亮了海浪。Mike，CC BY-SA 2.0，来自 Wikimedia Commons。

甲藻是存在于海洋和淡水环境中的单细胞生物。许多种类的甲藻具有生物发光性，并负责红潮，对海洋生物和人类都有害。它们作为初级生产者在海洋生态系统中发挥着重要作用，并与珊瑚礁形成共生关系。

水晶果冻（维多利亚水母)

水母。图片由 Ank Kumar 拍摄，CC BY-SA 4.0，通过 Wikimedia Commons 提供。

维多利亚多管发光水母是一种生物发光水母，生活在北美西海岸，以其透明的外观和径向对称性而闻名。它发出蓝光，经绿色荧光蛋白 (GFP) 转化为绿光，在科学研究中得到广泛应用。它以小型海洋生物为食，为海洋食物网做出贡献。

夏威夷短尾鱿鱼 (莴苣)

夏威夷短尾鱿鱼。图片由 Margaret McFall-Ngai 提供，CC BY-SA 4.0，来自 Wikimedia Commons。

夏威夷短尾鱿鱼生活在夏威夷群岛周围的中太平洋，与发光细菌形成共生关系（飞弧菌) 位于其发光器官中。它利用生物发光进行反向照明，以掩盖其轮廓不被捕食者发现，并以虾等小型海洋生物为食。这种鱿鱼是研究动物-细菌共生的模型生物。

灯笼鱼

灯笼鱼。图片来自 WikiMedia Commons。

灯笼鱼，又名灯笼鱼，是小型中层鱼类，属于灯笼鱼科，遍布全球海洋。它们以使用生物发光而闻名。灯笼鱼是分布最广、种类最多、数量最多的脊椎动物之一，全球生物量巨大。它们通常身体细长扁平，眼睛大，嘴巴末端很大。灯笼鱼以昼夜垂直迁徙而闻名，它们白天待在深海，晚上浮出水面以浮游生物为食。它们的发光器以特定物种的模式发出微弱的蓝光、绿光或黄光，用于交流和伪装。灯笼鱼是许多海洋动物的主要食物来源，在当地生态系统的食物链中发挥着重要作用。

饼干鲨

梳状果冻正在展示它的灯光秀。图片来自那不勒斯。

饼干鲨以独特的方式利用生物发光来吸引比自己大得多的猎物。这种小型鲨鱼通常长约 20 英寸，通过称为发光器的微小发光器官在其腹侧（下侧）产生生物发光。发光器环绕着身体的鳞片，但嘴部周围有一个深色带状区域，称为“狗项圈”，不会发光。饼干鲨发出的光是恒定的，不会随着搅动或摩擦而增加或减少。鲨鱼的生物发光用于反照明，这是一种通过融入上方较亮的背景来隐藏其轮廓以免受捕食者注意的策略。鲨鱼脖子上的深色“狗项圈”充当诱饵，当饼干鲨成群游动时，它们会造成鱼群的假象，吸引更大的猎物。猎物误以为黑色项圈是一条小鱼，于是靠近并成为鲨鱼的目标。然后，饼干鲨会抓住猎物并咬下一块圆形肉。这种生物发光策略使鲨鱼能够通过吸引猎物而不是主动捕猎来节省能量。

栉水母（栉水母）

梳状果冻正在展示它的灯光秀。图片来自那不勒斯。

栉水母属于栉水母门，以其美丽的生物发光而闻名。这些海洋无脊椎动物主要利用生物发光来防御和捕食。栉水母发出的光可用于惊吓或分散捕食者的注意力，以及吸引猎物。栉水母的生物发光是通过化学反应产生的，通常由物理刺激触发，例如触摸或水中运动。光显示的颜色和强度各不相同，增加了这些生物在海洋深处的迷人效果。这些海洋生物的生物发光是一种迷人的自然奇观，对它们在海洋深处的生存和生态互动起着至关重要的作用。