有些海滩为何在夜晚会发光？真的不是幽灵作怪

（原标题：Why Do Some Beaches Glow At Night？）

　　 作者 天门山

　　 出品 网易科技《知否》栏目组（公众号：tech_163）

　　夜晚到来时，有的海滩边的海水会像仙境般在发光，就像夜空中闪亮的群星落满海边！什么在发光，答案很简单，那是藻类生物体在发光。但是，这些藻类并非在每个沙滩都存在。

　　（生物体在海浪中的发光景象）

　　生物体发光是生物体内发生化学反应的结果，它是海洋生物之间传达信息的重要形式，也是科学家用来研究掠食者与猎物之间相互作用的重要切入点。

　　 哪些海洋生物能发光？

　　具有发光能力的生物不只限于藻类，某些种类的细菌、水母、蠕虫、甲壳类动物和鱼类等其它海洋生物，也有这种独特的发光能力。在许多情况下，一些海洋动物吞食细菌或其他发光生物后，也获得发光能力。夏威夷的短尾乌贼就是这样的一个例子。

　　（夏威夷短尾乌贼）

　　多细胞生物被广泛认为具有这种能力，而一般具有生物发光能力的海洋生物，是被称作甲藻的单细胞生物(藻类)。

　　夜光藻属甲藻类，它在受到外来干扰时会快速发光。生物发光往往被用来对外来捕食者的抵御。在世界各地的沿海水域，都发现有甲藻存在。不过人类对它们能够发光的美好景象，却往往有诸多误解，称它们是“海鬼”或“海之幽灵”。

　　 生物体发光是何颜色？

　　海的颜色看起来为何是蓝色的，而不是红色、粉红色或黄色的呢？找到这个答案需要光谱知识。我们从了解海水的深度开始。海洋太深了，太阳照射的光无法到达海底，因此几乎没有或很少从海底反射出来的光线。

　　海水对太阳光光谱中不同色光吸收程度不同。太阳光照射到海面上，光谱中的红色、黄色和绿色的光被水吸收，由于水分子的散射效应，蓝光被反射回来，我们看到的海水就是蓝色的了。

　　（可见光光谱）

　　由于与沙子和砾石的相互作用，海岸边的水分子更分散，从而导致光的更多散射。一些藻类（如夜光藻）具有吸收某些波长光的能力，然后反射蓝光，这给我们展现出一个充满星星般的海洋童话场景。

　　 海洋生物发光的成因

　　生物发光是生物活体中发生的一种化学反应。由于热效应光比例低于20％，所以它被称为“冷光”。

　　这样的化学反应需要荧光素底物和荧光素酶，并且需要氧气存在。已经知道一些微生物本身产生荧光素。在氧气存在下，荧光素与荧光素酶反应形成氧荧光素和水，从而产生光并使氧化的荧光素失活。

　　（荧光素酶反应）

　　防御机制还是引诱手段？

　　许多生物体的发光是一种自身防御机制，或者是为了迷惑掠食者。吸血鬼鱿鱼（也叫幽灵蛸）就是这样一个例子。这种鱿鱼没有墨囊，喷出的是一种生物发光粘合液体，这让潜在的掠食者感到惊呆和迷惑。脆海星是另一类利用生物发光来分散掠食者注意力的海洋动物。它们通过肢体发光来迷惑掠食者，达到逃脱的目的。

　　（脆海星）

　　一些海洋生物把发光作为引诱猎物的手段。垂钓鱼（亦称鮟鱇鱼）是利用生物发光来吸引猎物的最著名的捕食者之一。这种鱼的头部很大，上面长着一种叫做灯丝的肉质生长物，灯丝像灯泡一样发光。由于好奇，小鱼们会靠近这些发光点，但很快就被该食肉动物吃掉了。小鱼们在成为牺牲品之前，无法看到隐藏在光芒背后的巨大而可怕的这种垂钓鱼。

　　（画家笔下的垂钓鱼）

　　一些海洋生物和陆地昆虫向我们展示了发光的奇幻景象，这再次表明大自然是一个多么令人着迷的世界。

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