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为什么有会发光的生物
发布日期:2017-08-03 01:00:20
    早在两千多年以前,人类就已经记录了有关生物发光的现象。虽然发光的生物有很多,但是,人类最熟悉、最常见的发光生物应该是萤火虫了。

    每当夏季的夜晚,伴随着习习凉风,如果运气好的话,便可以看见飞舞在草丛中,或树林中的萤火虫了。点点黄绿色荧光,把暗夜打扮的十分浪漫。对于萤火虫来说,这的确是很浪漫的事情。那一闪一闪的灯语正是他们的求偶信号,他们正在召唤自己的约会对象呢。遗憾的是到这个时候大多数萤火虫成虫的生命只剩下5到15天了,他们每晚大约能持续发光三个小时。在它们完成了后代的繁衍后,短暂的一生便结束了。
    除了萤火虫外,还有许能够主动发光的生物,比如一些海藻、细菌、蘑菇等。
    据说,大约100多年前,入侵新几内亚岛的一群荷兰远征军曾遇到过这样的事情:为防止土著人袭击,他们在岛上建立了一座城堡。一天晚上,乌云密布,风雨交加,一个荷兰士兵前去海边查看船只是否栓牢。这时,城堡上的人惊奇的发现,他走过的沙滩上留下了一串可拍的亮脚印。于是,大家怀疑他是魔鬼,或者会使用巫术。就派人悄悄跟踪他,可奉命去跟踪的人也留下了同样的脚印。以后,这种现象陆续发生了好几次,人们才知道凡是风雨之夜,无论谁走在沙滩上都会发生同样的情况。
    这究竟是原因呢?直到20世纪80年代人们才弄清楚,原来那是一种“甲藻”在作祟。甲藻是一种藻类植物,细胞内含有荧光酶和荧光素,平时并无特别之处,一旦被触动、受到刺激或氧气十分充足时便会产生光亮。每当风雨之夜,甲藻被冲上岸来,由于雨水的浸泡,并不一会马上死去,这时候,如果受到挤压的刺激就会发光,亮脚印就是这样产生的。

    地球上具有代表性的发光生物包括萤火虫、荧光海藻和发光小蘑菇 。



    生物之所以能够发光,通常是因为生物体内存在着一种可以分泌发光物质的细胞,这种细胞通常被称为发光细胞。而发光物质一般是荧光素和荧光素酶两种。
    荧光素和荧光素酶的种类有很多,它们单独是不会发光的。荧光素相当于是燃料,荧光素酶也叫荧光蛋白,有时也称作荧光酶,通常起着催化的作用。当把它们混合在一起,并且在有氧气或过氧化氢等助燃剂存在的情况下,荧光素便会在荧光素酶的催化作用下和氧气等助燃剂发生化学反应,并释放出光来。生物发出来的光一般柔和且发出的热量极低,因此一般被成为冷光。
    当然,如果没有荧光素酶作为催化剂的话,即使有氧气的存在,荧光素也不会和助燃剂发生反应的,自然也不会发光。
    生物发光通常有两种不同的方式,一种方式是发光反应是在细胞内完成的,称为细胞内发光。还有一种方式是发光生物先把发光物质派出到体外然后发生发光反应,这种发光方式称为细胞外发光。
    细胞内发光的生物通常有:萤火虫、发光水母、部分深海发光鱼类、发光蘑菇。
    细胞外发光的生物一般有:发光蚯蚓、磷虾等。
   除了能够自身发光的生物外,还存在一类生物,虽然他们自己不能分泌发光物质,但是他们长出了名为“发光器”的腺体,该腺体内栖息着发光细菌。这些细菌可以帮助它们的宿主发光。当宿主停止给发光器输送氧气时,就不会发光了。与自己发光相比,发光细菌可以长时间且连续发光。这种发光方式叫共栖细菌发光。
    此外,除了荧光素和荧光素酶做为发光物质外,有些生物可以通过自身机体内含有大量的磷来发光。据说我国江西地区有一种叫做灯笼树的植物,就是由于叶片内含有大量磷而产生发光现象的。
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