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亮晶晶的动植物

2014-08-27吴倩

科学大众·小诺贝尔 2014年8期
关键词:冷光甲藻萤火虫

吴倩

夏天的晚上,草丛里、河畔边,总有些闪着微光的小家伙在空中翱翔,有了它们,漆黑的夜晚顿时变得神奇又浪漫。它们是触手可及的小星星,在夏日的夜晚带给我们无尽的惊喜与遐想,只要你与它们邂逅过一次,你就永远不会忘记那一个个闪亮的身影,它们就是萤火虫。

除了萤火虫,美妙的大自然中还有哪些生物会发光?它们在漆黑的夜里又为我们营造了怎样独特的风景呢?天空中、森林里、大海边都有着亮晶晶的风景等待我们去探寻。

会飞的发光精灵

你听过“囊萤照雪”的故事吗?故事讲的是晋代有个书生叫做车胤(yìn),十分好学,经常白天黑夜不知疲倦地读书。可惜他家里很穷没钱买灯油供他晚上读书。在一个夏日的夜晚,他见室外到处飞舞着萤火虫,就用白纱布袋捉了几十只萤火虫,借着萤火虫微弱的光线读书。现在我们早就不需要捉萤火虫来读书了,比起这个,更多的小朋友开始好奇,萤火虫为什么会发光呢?

萤火虫体内有一种磷化物,磷化物经过发光酵素作用引起一连串化学反应,化学反应所发出能量的90%都变成了光能。萤火虫最常见的光有黄色、红色和绿色。雄性的腹部有2节发光器,雌性只有1节。萤火虫的能量有限,不会整晚发亮,一般只维持2~3小时。成年的萤火虫寿命一般只有5~14天,在这段时间里,它们还担负着交尾繁殖下一代的重任。

全世界观赏萤火虫的最好去处当属新西兰的怀托摩萤火虫洞,那里每天都吸引着成百上千的游客慕名前往。溶洞里,萤火虫攀附在石壁上发出绿白色的微光,微光下垂着无数条长短不一的半透明细丝,每条丝上都缀有“水滴”,宛如水晶珠帘,而这“水晶帘”就是怀托摩萤火虫洞的最独特之处。

这里的萤火虫不仅能发光,还能分泌出水珠状的黏性细丝,洞内昆虫循光而来,撞到丝上就成为了它们的腹中餐。然而萤火虫的寿命只有1年,长到6~9个月时变成成虫,成虫有翅膀却没有嘴巴,无法进食,也不会飞。只是疯狂地交配产卵,直到精疲力尽。2~3天后,它们会用尽最后一点力气撞向幼虫的丝网,舍身给自己的后代作食物。

蘑菇“发光”也疯狂

萤火虫会发光不算什么稀奇事,但你听说过蘑菇也会发光吗?据不完全统计,科学家们已经在日本、巴西、澳洲等全球多个地方发现了会发光的蘑菇。

在日本的雨季,一种能在黑暗中发光的冷光扇菇在和歌山地区生长发芽。伐倒的栗树上时常能见到它们的身影。蘑菇体内的发光天然色素经过化学反应使蘑菇呈现出神秘的绿色。由于不能离开水,这种蘑菇在雨季过后只能存活几天时间,这就是冷光扇菇。冷光扇菇非常坚韧,就算是被风干了,也能在雨水浸泡之后迅速恢复。目前它已被医疗领域用作了止血剂。

为什么发光蘑菇能发光呢?科学家经过研究发现,所有荧光菌类都能发出波长相同的微黄绿色荧光。化学反应导致菌类发出荧光,过程跟萤火虫发光的机制非常类似。它们的细胞组织中可以分离出荧光素和荧光酶,它的光亮度和持久性受到环境温度和水分的制约,也会随着蘑菇本身的营养条件和衰老状态而变化。发光蘑菇的种类不同,发光部位也不相同。大部分蘑菇的发光部位是菌盖,也有的蘑菇发光部位在菌柄,还有的蘑菇发光部位在菌核上。

那么,发光蘑菇为什么要发光呢?这些蘑菇发光并不仅仅是为了好看,它们通过夜间发出荧光,吸引喜欢在夜间活动的昆虫,昆虫降落在它们身上会粘住孢子,它们就是通过这种方式把孢子传播开来的。在浓密而少风的雨林里,这种方法是蘑菇繁衍后代的重要战略之一。澳大利亚草原上星菊菌的孢子随着气流飘动时也会闪闪发光,就像一条变化莫测的彩带能照亮周围大片的地区。

脚下星空也迷人

在全球各地的许多海滩上,每到夜晚,海水就如同被倾倒进荧光染料一样发出幽蓝色的光芒,将石子投入海中,还会激起蓝色的荧光浪花。会发光的微小生物照亮了周围的海水,人在海中浸水或游泳后,身上也会被染上一层蓝色荧光。闪亮的荧光海岸与星空交相辉映,看起来甚至比星空还要迷人。

其实,这些蓝色荧光并不是染料,而是一种在夜晚受到海浪以及船舶等扰动时,能发出生物荧光的水中浮游生物。目前它们发光的秘密早已不再神秘。海洋中由浮游生物产生的生物荧光现象通常是来自甲藻。科学家称,甲藻漂浮的时候,周围海水的运动会将电信号传送到甲藻细胞膜上,从而激发出一系列化学反应,并最终激活一种名为荧光素酶的蛋白质,从而发出蓝色的荧光。

那么这些浮游植物发光的目的是什么呢?有科学家认为,这或许与响尾蛇的尾巴相似,只是它们的一种防御机制,这些光亮可以警告捕食者:“这里可不是饱餐一顿的好地方。”当然也有人认为发光的浮游生物利用光亮吸引次级掠食者的注意力,这些掠食者可以袭击以浮游生物为食的动物。

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