奇特的生物光

陈文兰

陆地上的生物只有萤火虫和某些细菌、真菌能发光，淡水生物能发光的目前已知的也只有一类。可是在海洋里，却是另外一幅景象，海洋中到处是发光物体：蛤、鱼、鱿鱼、海绵、细菌都在黑暗中闪闪发光，它们多达1100种，其中会发光的鱼有240多种，它们多数栖于深梅，少数栖于浅海，主要分布在200—1000米深的微光带。像鱼类等生物发出的光属于生物光，不产生热，故也称“冷光”。

鱼类的发光现象，是由于它们具有特殊的发光器。发光器在鱼体上的分布．因种类不同而不同：有的位于头顶(如灯鱼)，有的位于眼睛下方(如灯鲈)，有的位于嘴巴(如松球鱼)，也有的位于肛门(如天鱇鲷)，有的长在腹部(如斧头鱼)，还有从头到尾柄都有的(如翼七星鱼)。典型的发光器具有腺体、晶体、反射层和色素层等部分。

鱼类的发光可分为两种类型，本体发光和共栖细菌发光。大多数鱼类本身能发光，称为本体发光。例如，烛光鱼的发光器中发光细胞聚集成群，不透光的色素层与反光层共同组成了类似于幻灯机的反射器，而晶体则如一个透镜，有聚光作用。由此可见，烛光鱼的发光效率是相当高的。在某些鲟类发光器内并无发光细胞，但也能发光，这是为什么呢？原来是发光细菌帮忙。发光器的管腔中生活着发光细菌，这些细菌依靠鱼类供给营养，而鱼类则利用细菌产生的发光物质来发光。故称这种发光为共栖细菌发光。例如灯鲈鱼眼的下面有一个囊状发光器官，里面充满发光细菌，发光强度由下眼睑来调节。  

  烛光鱼——本体发光的鱼           发光的栉水母    

鱼类发光究竟有何意义呢?首先，鱼类可依靠发光来照明和觅食，也可以通过发光来识别同类，这对聚集成群、寻求配偶以及繁殖后代有特殊意义。另外，鱼类的发光也可用来隐蔽自己，还可以作为防卫的手段，在通敌时利用发光器的忽明忽暗来模糊对方的视觉以便乘机逃脱。此外，鱼类的发光可能具有诱捕食饵的作用。例如鱇鮟鱼利用钓杆末端的小钓灯发光摄饵，用此来捕鱼，故人称为“海底渔翁”。

陆地上的发光生物当数萤火虫名气最大。当然，萤火虫是以闪光求爱而著称的。这种甲虫身体下侧长着特殊的器官，发出不同的闪光向对方求爱。

有一种雌虫不仅能把同类雄虫引来，还能伪装发出其它种类雌虫求爱的信号。被这种伪造光迷惑上当的雄虫到头来发觉等待它的并非求偶者，而是被吃掉的厄运。

                萤火虫

  既然发光有这么多好处，那么为什么没有更多的生物这样做呢?淡水生物很少发现会在暗处发光，陆地上的两栖动物、爬行动物、哺乳动物和高级植物，如果没有自然光，都会感到日子不好过。 

  没人知道为什么一些生物发光而另一些则不发光，但科学家们确实知道发光的生物是怎样产生光的。人类觉察到生物光的存在已有数千年的历史了，可是我们对它的理解还是近代的事情。亚里士多德注意到一段刚断裂的树干发出了亮光，哥伦布或许在去新大陆的途中看到了发光的海洋生物，但是直到100年前，法国生理学家杜波依斯才对光的产生做了化学上的解释。

所有的光都产生在分子水平上，首先分子必须被推向一个更高的、不稳定的能量级上，然后，在它返回原来状态时，就放出一个光子，一个发光的粒子。生物学家巴克认为关键是“必须找到某种方法，使分子达到高一级的能量水平”。    至少有数十种化学反应能产生生物光，在这些反应中，起作用的是一种被称为“发光素”的化学物质。在一种“发光酶”的作用下——有时根据不同物质可以加入其它一些元素——把发光素同氧混合，导致分子处于一种高能状态，就足以射出光线。