盤點自然界動物身上神秘的「冷光」一種沒有熱量的光
提起光,人們便會想到熱,因為光與熱是相輔相成的。然而,生物光卻只發光不產熱,故名「冷光」。地球上存在哪些生物冷光?生物冷光又隱藏著什麼奧秘?
生物冷光又稱「安全之光」臨近地中海的阿爾及利亞漁村的姑娘們,幾乎每人
都有一面用以梳妝打扮的「鏡子」。這種「鏡子」有一個花紋精細的彎柄,背面有一組圖案,鏡面晶瑩閃光,能清晰地映現出人的臉影。但當你仔細觀察時,會發現這並不是一面普通的鏡子,而是一條硬邦邦的魚乾。彎柄是魚尾,背面的圖案是魚鱗,而閃閃發光的鏡面卻是魚肚。因此,當地人稱這種魚為鏡子魚。
鏡子魚的肉非常鮮嫩,不過,鮮魚你是吃不到的。因為當你把鮮魚放在鍋里煮時,它會立即化成魚湯。只有把它腌製成鹹魚,才能使魚肉凝固起來,成為美味佳肴。
鏡子魚體型不太大,每條約重 500 克左右,其肉肥
厚豐滿。它的身體幾乎呈圓形。魚體的肚腩一邊體色銀亮,其固有的冷光效應有透鏡、映像鏡和反射鏡的作用,並能放射出燦爛的珍珠光彩。這種鏡子魚放射出的「光彩」,就是我們通常所說的生物冷光。
生物冷光的波長一般是 450~700 納米,與白熾光相比,它的顏色是藍綠色光,也有黃色光、橙色光和紅色光。由於生物冷光本身無熱,所以沒有爆發火花的危險,在油庫、炸藥庫、礦井等易燃易爆場所,用其作照明光源最為理想,因此被稱為「安全之光」。
如果將富含發光微生物的海水裝入玻璃燈泡中,就製成了一種簡單的冷光燈或稱細菌燈。早在 1935 年,在巴黎海洋學院召開一次國際會議時,其會議大廳安裝的就是這種冷光燈。
冷光的應用範圍很廣,它既可用於照明,又能應用於航空、航海、捕魚和野營等方面,如飛機的照明系統發生故障,冷光燈可作為呼救信號燈,使飛機獲救,轉危為安。
形形色色的生物冷光夏夜,在鄉間小路上散步,你四周都是亮光。螢火蟲閃爍著,上下飛動,閃光的小蟲從棲息的草叢中發出微弱的亮光,就在你腳下,也會出現一團團蘑菇發出的
綠光。這些光都是由各種生物發出的。殊不知,螢火蟲約有 1500 種,發光顏色分黃綠色和橙色,亮度也各不相同。螢火蟲發出的光不僅有很高的光效率,而且光線柔和,非常適於人的眼睛。
除人們熟知的螢火蟲外,原生動物、腔腸動物、軟體動物、節肢動物、被囊動物和魚類等,都有發光種類存在,約有 4000~5000 個生物類群。在這些發光生物中,陸生種類見於螢火蟲、百足蟲、千足蟲、蚯蚓等少數無脊椎動物中。
有些植物也能發光,如發光樹、發光草和發光花。在非洲基爾森林裡,有一種杏黃色的螢鳥,其頭部和翅膀生有羽毛,其餘部分都是光溜溜的硬殼,但布滿了一層發光細胞。當地人把這種小鳥養在籠子里,夜裡當燈籠照明。
海洋中到處是發光物體:蛤魚、魷魚、海綿、細菌都在黑暗中閃閃發光,它們多達 1100 種,其中會發光的魚有 240 多種,它們多數棲於深海,少數棲於淺海,主要分布在 200~1000 米深的微光帶。
魚類發光的生物秘密魚類發光究竟有何意義呢?首先,魚類可依靠發光
來照明和覓食,也可以通過發光來識別同類。這對聚集
成群、尋求配偶以及繁殖後代有特殊意義。另外,魚類的發光不僅可用來隱蔽自己,還可以作為防衛的手段,在遇敵時利用發光器的忽明忽暗來模糊對方的視線,以便乘機逃脫。
隱燈魚可以算是一種典型的發光魚類。它的眼睛下方有一對可以隨意「開關」的發光器,發出的光能在水中射出 15 米遠,以致有人深夜在深海中不用照明就能把它捉到。又如身子薄如刀刃的斧頭魚,雖然身長不過 5 厘米,但發光物幾乎遍布全身,發光的時候,光芒能把整條魚的輪廓勾畫出來。
魚類的發光現象,是由於它們具有特殊的發光器。發光器在魚體上的分布,因種類不同而不同:有的位於頭頂(如燈魚),有的位於眼睛下方(如燈鱸魚),有的位於嘴巴上(如松球魚)
,有的長在腹部(如斧頭魚)
,還有從頭到尾都有的(如翼七星魚)。
有些魚類的頭、肩有腺體性發光器,當它遇敵逃跑的時候,能發出光霧,以迷惑敵人。有一種生活在深海區的蝦,在逃跑時也能釋放出一種發光的液體,迷惑敵人。
不同類別的魚會發出不同顏色的亮光,而魚體上不同的發光器也會發出不同顏色的光輝。魚類的發光器官很多,甚至很小的魚,它的體表也會有幾千個微小的發光體。
但是,不管哪種發光器官,發光時都離不開氧氣。氧氣供應停止,光就熄滅。這和人工複製化學光有點類似:化學光只要與空氣或氧氣接觸,即被活化而發光,把它裝在密閉的容器里,隔絕了空氣中的氧,光就立即熄滅。
魚類的發光可分為兩種類型:本體發光和共棲細菌發光。大多數魚類本身能發光,稱為本體發光。可是,某些鱘類的發光器內並無發光細胞,但也能發光,這是為什麼呢?原來是發光細菌幫忙。
這些魚發光器的管腔中生活著發光細菌,這些細菌依靠魚類供給營養,而魚類則利用細菌產生的發光物質來發光。例如,燈鱸魚眼睛的下面有一個囊狀發光器官,裡面充滿發光細菌,發光強度由眼瞼來調節。
利用共棲細菌發光本領最高超的,恐怕要算琵琶魚了。琵琶魚能發出黃、黃綠、藍綠、橙黃等多種顏色的光。這是由於它身上乃至嘴裡都帶著能發出磷的細菌,當這些細菌和來自血管里的氧相接觸時,便發生反應,發出亮光。


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