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來源: 新浪環球地理
在馬爾代夫的Vaadhoo島，散落的藍色光亮看起來就像是星空映照在沙灘上。這些光亮，其實是海浪中潛藏的生物熒光，由海洋浮游植物所產生。如今，科學家認為他們已經了解隱藏在這些神奇光亮背後的奧秘。
來自哈佛大學的生物學家、生物熒光專家伍德蘭德·黑斯廷斯（Woodland Hastings）說，在世界各大洋中，有多種浮游植物都具有發出生物熒光的能力。他說：“我曾經橫跨過大西洋和太平洋，從未見到一處沒有生物發光的地方，也沒有哪天晚上看不到生物發光現象。”
海洋中由浮游植物產生的生物熒光現象通常是來自甲藻。在黑斯廷斯近日合作發表的一項研究中，科學家第一次確認了甲藻細胞膜上具有能夠對電信號產生反應的特殊通道，這可能是藻類能夠發出獨特熒光的潛在機制之一。
2011年9月，在美國加利福尼亞州恩西尼塔斯的Leucadia近海發生了一次赤潮事件，浮游植物發出的熒光點亮了翻捲的海浪。赤潮在世界各地海域都有發生，由大規模的藻類爆發所引起，在白天的時候通常呈現為銹紅色。一些赤潮中，如圖中這次赤潮，含有大量在受到擾動時能發出熒光的浮游植物。
在去年十月份發表於《美國科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）的一項研究中，科學家確定了在甲藻細胞中存在只允許質子——攜帶正電荷的顆粒——通過的通道。“新發現的這個通道恰好是觸發閃光所需要的條件，”來自芝加哥拉什大學，同樣參與了這項研究的電生理學家托馬斯·迪卡西（Thomas DeCoursey）說，“如果你將甲藻上的這一通道替換成人類、小鼠或蝸牛細胞上（相應）的通道，發光就不會產生。”
科學家稱，當甲藻漂浮的時候，周圍海水的運動會將電信號傳送到甲藻細胞中一個充滿了質子的部分。這些電脈沖打開了對電壓敏感的質子通道，激發出一系列化學反應，並最終激活一個名為熒光素酶（luciferase）的蛋白質，從而發出藍色的熒光。
一名船員站在美國卡爾文森號航空母艦的後甲板上，在船行駛而過的時候，會發光的微小生物照亮了周圍的海水。從空中俯瞰很容易發現這些發出藍色光的海水，黑斯廷斯說，飛行員有時候會借助這些光亮，如航母艦載噴氣式飛機的飛行員“在執行夜間任務時，經常循著船後面留下的生物發光軌跡返回航母”。
在佛羅里達州大沼澤地市的一個沙灘上，無數被沖到沙灘上的浮游植物散發出柔和的藍色光。類似的浮游植物也存在於湖泊中，但它們並不會發光。黑斯廷斯說：“那是關於生物發光的謎題之一：為什麼這種能力沒有在淡水中演化出來？”
2011年9月，在美國加利福尼亞州恩西尼塔斯的Leucadia近海，生物發光的浮游植物賦予了赤潮一種迷人的色彩。一些甲藻能產生對魚類、人類和其他動物有害的毒素。科學家認為，生物發光或許也是這些生物的一種防御機制。黑斯廷斯說，與響尾蛇的尾巴很相似，這些光亮可以“警告捕食者：這里可不是飽餐一頓的好地方”。
此外，另一種觀點——稱為“防盜警報器”理論——認為，發光的浮游植物利用光亮吸引次級掠食者的註意力，這些掠食者可以襲擊以浮游植物為食的動物。
在馬爾代夫一個島嶼的沙灘上，閃亮的藍色熒光與星空交相輝映。甲藻雖然是單細胞生物，但拉什大學的德卡西說：“有些種類甚至大到你用肉眼就可以看到。”
在印度拉克沙群島拍攝的這張圖片顯示，發光的浮游植物在被沖上沙灘時，能聚集成群，放射出纖維狀的光亮。哈佛大學的研究者黑斯廷斯一生都在研究海洋生物的發光現象，他鼓勵人們在晚上的時候去海灘，觀賞這些微小生物的發光表演。他說，單單圖片是無法真正描述到這種體驗的。很多時候，圖片會將許多光亮點模糊在一起，但實際上“這很大程度上是由一個個細胞單獨產生的現象”。
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发表于 2013-12-4 23:26:20
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