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生物發(fā)光（深海不寂寞）
建議夜讀模式^_^
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Ref. Haddock SH, Moline MA, Case JF. Bioluminescence in the sea[J]. Annual review of marine ence, 2010, 2(1):443.
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深海的生命之光
The deep-sea fish Aristostomias has more than one light organ.
(Illustration ? Steven Haddock)
光線大概在海面200米以下基本就衰減沒(méi)了，深?；旧鲜瞧岷谝黄?，大部分深海生存的海洋生物都是在摸黑生活。這樣的暗黑環(huán)境里，要找到號(hào)令海洋的三叉戟基本不現(xiàn)實(shí)（推薦電影“海王”）。在這不見(jiàn)天日的環(huán)境里，生物幾乎是誰(shuí)也看不清誰(shuí)的，但是不代表大家誰(shuí)也感知不到誰(shuí)。深海環(huán)境中溫度低、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)稀少、生物密度比較小、深?？臻g極其廣闊，換句話說(shuō)這樣的環(huán)境下找對(duì)象是件比較困難的事情。它們是如何相互傳遞信息，實(shí)現(xiàn)種族繁衍的呢。視覺(jué)在陸地環(huán)境中是無(wú)比重要的器官，視覺(jué)接收了生活中的大部分信息。在深海這樣漆黑一片的環(huán)境中，視覺(jué)器官朝著兩個(gè)方向演化，一部分感覺(jué)反正用不到眼睛還消耗寶貴的能量不如退化掉，另外一部分則拼命加強(qiáng)視覺(jué)器官進(jìn)化出了燈泡大的眼睛。為了適應(yīng)深海環(huán)境，進(jìn)化的力量是難以想象的。
生物說(shuō)我需要光于是有了光！
深海也并不是嚴(yán)格意義上的無(wú)光，依舊有很多生物進(jìn)化出了發(fā)光的能力。這種產(chǎn)生光的方式稱為“生物發(fā)光”（Bioluminescence），生物發(fā)光是一種特殊類型的化學(xué)發(fā)光，化學(xué)能幾乎全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?。這樣的能量轉(zhuǎn)化效率也只有生物才能進(jìn)化出來(lái)。誰(shuí)要是能把熱機(jī)的能量以這樣的效率轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，諾貝爾獎(jiǎng)想要多少給多少。生物發(fā)光的一般機(jī)制是：由細(xì)胞合成的化學(xué)物質(zhì)，在一種特殊酶的作用下，使化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能。這種發(fā)光方式和常見(jiàn)的熒光是不同的，熒光是需要有外源光線刺激的。
熒光是一種光致冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長(zhǎng)的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài)，并且立即退激發(fā)并發(fā)出出射光（通常波長(zhǎng)比入射光的的波長(zhǎng)長(zhǎng)，在可見(jiàn)光波段）；一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失。具有這種性質(zhì)的出射光就被稱之為熒光。一般以持續(xù)發(fā)光時(shí)間來(lái)分辨熒光或磷光，持續(xù)發(fā)光時(shí)間短于10-8秒的稱為熒光，持續(xù)發(fā)光時(shí)間長(zhǎng)于10-8秒的稱為磷光。在日常生活中，人們通常廣義地把各種微弱的光亮都稱為熒光，但其中的發(fā)光原理可能是不同的。
海洋中會(huì)發(fā)光的生物類群很多，從細(xì)菌到單細(xì)胞的原生動(dòng)物到魚(yú)等廣泛存在
有些研究對(duì)生物發(fā)光的機(jī)制進(jìn)化作了些研究，粗略估計(jì)生物發(fā)光在現(xiàn)存生物中進(jìn)化了至少40次，可能超過(guò)50次。有些生物的發(fā)光現(xiàn)象并不是依靠自身的化學(xué)反應(yīng)完成的，有些就是借雞下蛋，依靠共生的細(xì)菌發(fā)光。
生物發(fā)光的生物學(xué)功能
光學(xué)信號(hào)的功能可以分為進(jìn)攻、防御以及求偶三大類。不同的信號(hào)類型在表現(xiàn)方式上也各不相同。當(dāng)然，有些生物發(fā)光的功能尚不清晰，只能任你猜。有些鮟鱇魚(yú)可以依靠頭頂?shù)陌l(fā)光器來(lái)誘捕食物。有些多毛類環(huán)節(jié)動(dòng)物可以分泌發(fā)光的黏液，功能不明確。
生物光的光譜特點(diǎn)
雖然產(chǎn)生生物光的類群很多，但是：光譜范圍一般在藍(lán)綠光之間，集中在波長(zhǎng)470nm處。
磷蟲(chóng)
***REF. Deheyn D D, Enzor L A,Dubowitz A, et al. Optical and Physicochemical Characterization of the LuminousMucous Secreted by the Marine Worm Chaetopterussp.[J]. Physiological and Biochemical Zoology, 2013,86(6):702-705.
磷蟲(chóng)是海洋發(fā)光環(huán)節(jié)動(dòng)物物種的一種。通常棲息于不透明的革質(zhì)棲管中，但是也有浮游生活的磷蟲(chóng)(Chaetopterus pugaporcinus)，靠粘液袋過(guò)濾水流中的食物。
磷蟲(chóng)有發(fā)光腺體，分泌發(fā)光粘液。當(dāng)其受到神經(jīng)刺激后會(huì)就可以發(fā)出明亮的生物光。當(dāng)受到外界刺激時(shí)，觸角、翼狀葉、圓扇葉邊緣、后區(qū)疣足背葉都能分泌發(fā)光蛋白，尤以體中部背面最亮。發(fā)光蛋白可沿體背的纖毛溝輸往頭部至口，從口中噴出藍(lán)綠色的光帶。但是這種行為卻和其求偶、防御、捕食沒(méi)有什么關(guān)系。產(chǎn)生這種適應(yīng)的機(jī)制尚不清楚。
磷蟲(chóng)的光譜一般455nm（藍(lán)光）；淺海底棲生物500-540nm（綠光）；深海和大洋的發(fā)光生物的光440-500nm （藍(lán)色）。很有意思的現(xiàn)象。磷蟲(chóng)的生物光源自一種生物蛋白，該蛋白大概是刺胞動(dòng)物的發(fā)光蛋白的5倍大。該蛋白的發(fā)光和分子氧無(wú)關(guān)而和粘液自身的物化性質(zhì)有關(guān)聯(lián)。
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生物光都是細(xì)菌產(chǎn)生的嗎？
——不都是，盡管有些魚(yú)的發(fā)光器里的確是發(fā)光細(xì)菌，但是更多的發(fā)光生物是利用自身的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行生化反應(yīng)產(chǎn)生生物光
生物發(fā)光和熒光有區(qū)別嗎？
——有區(qū)別。熒光的能量來(lái)源是外來(lái)的光源刺激（激發(fā)光），沒(méi)有激發(fā)光刺激熒光就會(huì)消失
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