深海中发光生命.docVIP

深海中发光生命在那漆黑一团的海洋深处，也时常会出现一些游动的点点“灯火”一那是形形色色、光怪陆离的发光生物。它们南来北往，忽明忽灭，发出的冷光，有橙、红、黄、绿、蓝、紫等各种颜色，仿佛是流星和焰火，又像是在“海底龙宫”举办的彩色缤纷的“提灯会”，给这座奇妙的海底世界带来了光明和生命的气息。 这种生物发光的现象其实早为人们所熟知，最著名的当属陆地上的萤火虫。事实上，能发光的生物很多，原生动物、腔肠动物、蠕虫、环节动物、甲壳动物、昆虫、软体动物、棘皮动物、鱼类，甚至鸟类，都有能用各种形式放射出美丽的光亮的例子。 生物发光也被称为生物冷光，是由生物体内一些物质的化学反应而引起的发光现象，即由化学能转化为光能。因此，生物发光是一种“化学发光”。生物发光和人工光源的发光过程是不一样的。人工光源(如电灯等)在发光的同时，还放出了大量的热，但当你把萤火虫攥在手里时，只会看到它一闪一闪地发光，却感觉不到热，这正是上述两种光源的本质的区别。 不同种类的生物，发光的方式也不相同，一般说来，可分为下面三种： 一种是“细胞内发光”。这种方式的发光，整个过程都是在生物体内的发光细胞里进行的，是发光蛋白在钙离子作用下不需氧的发光体系。这样的生物都有专门的发光器官。萤火虫的发光就属于这一种。 一种是“细胞外发光”。采用这种方式发光的生物，在发光过程中要把引起发光的荧光素和荧光酶从发光细胞内排出，在体外相遇，氧化后因放出光量子而发光，例如海洋中的海萤、柱头虫、磷虫等发光动物。 还有一种是“共栖细菌发光”，例如一些发光鱼类。由于在鱼的身体上附有共栖性的发光细菌，这些发光细菌在新陈代谢过程中会发出亮光。 在海洋里，除了二次返回海洋的爬行动物和哺乳动物外，几乎在所有动物类群中都有能发光的物种。现已查明的能发光的物种就包括大约50多种原生动物、100余种腔肠动物、50余种蠕虫、200多种软体动物、150多种甲壳动物和300种左右的鱼类。 虽然有的近海鱼类也能发光，如欧洲的鳕鱼、美国的蟾鱼、我国沿海的七星鱼等等。但海洋里发光的鱼，多数栖息于深海。据鱼类学家统计，生活在3000米深处的鱼，有发光器官的种类大约占45％，如角鲨、角??、金眼鲷、长尾鳕和灯笼鱼等一些阔口鱼类，都是发光鱼类。 海洋深处远不及浅水里那样光线充足、营养丰富，水的流动强而有力，温度和盐分的变动明显。在深海里，太阳光透不进去，没有植物或很少有植物；没有波浪，水的流动也相当缓慢；海床是由柔软的甚至是半流体的淤泥和黏土组成的；温度低，始终保持在0℃至2℃；海水的盐分也十分固定。此外，在深海区域内，二氧化碳接近液体状态，并导致连续不断的石灰质的溶解。 因此，科学界曾认为，在这样一片漆黑、低温、强压的深海底根本不可能有生命的存在。因为在11000米的深水里，每平方厘米的压力大于1000千克!直到20世纪30年代，美国的科学工作者在水下923米深处捕到了动物。1949年，苏联生物学家又在太平洋8000米深处得到了动物标本。后来的研究进一步表明，虽然由于不利的生活条件，深水动物不论在量的方面，还是在质的方面，都不及高水位的动物发达，但在海洋深处，生命还是多种多样的，而且深海的恶劣生活环境，也造就出了具有特殊适应性的深海动物，并且在身体构造上具有许多相同的特点，许多深海动物都自备发光器官就是其中之一。 鱼类的发光的器官一般由表皮和真皮演变而成，构造比较复杂，而且发光往往受其神经系统的控制。这些发光器官的构造很巧妙，通常位于透明的发光壳内，上面又有多层薄膜；底层光滑而透明，为反光膜；第二层是发光细胞和神经细胞组成的发光膜，是发光器的主要部分；第三层是透明的输送膜，专门供应发光器所需要的氧气和水分；最外面一层是透明的发光壳膜，它的主要作用是保护发光器。 鱼体上发光器官的大小、数目、形状和位置，也因鱼的种类而各有不同。大多数鱼类的发光器官是分布在腹部两侧，但也有生长在眼缘下方、背侧、尾部或触须末端的。例如长尾鳕，它是一类栖息在大洋底部的深海鱼类，因尾部尖长而得名。它的发光器大多位于腹部或肛门附近的皮肤下面，里面也窝藏着发光细菌。长尾鳕依靠收缩肌肉把发光细菌从发光器的开口处排出体外，发出光来。生活在200～600米深海岩石地带的金眼鲷，发光器位于眼的下方，看上去好似提灯的游客。它是大约1亿年前的中生代末期就已经存在的鱼类，并被推想为现今最繁盛的鲈类的祖先。它们有腹鳍、尾鳍的筋是柔软的等原始性的特征，也有背鳍、背骨有刺等进化性特征。生活在深海里的角鲨的发光器很小，散布在皮肤内，结构简单，数目很多，能发出强烈而灿烂的浅绿色光亮。即使在死亡3小时后，它还会发光。角鲨在外形上很好辨认，它的两个背鳍的前面都有一个很硬的刺(称为棘)，俗称“角”，故名角鲨。