发光的海生浮游生物

位于马尔代夫的瓦度岛(Vaadhoo)上，岸边出现了神秘的幽蓝色亮点，似乎是天上星星的镜像倒影。但是研究人员认为这些漂亮的闪光是由生物体发出的，也可称之为“生物之光”，它们是微小的海洋生物，即海生浮游生物。 科学探索　来源：腾讯科技  海洋变成了“发光之海”  　　据国外媒体报道，位于马尔代夫的瓦度岛(Vaadhoo)上，岸边出现了神秘的幽蓝色亮点，似乎是天上星星的镜像倒影。但是研究人员认为这些漂亮的闪光是由生物体发出的，也可称之为“生物之光”，它们是微小的海洋生物，即海生浮游生物。浮游生物发出特有的蓝色辉光照亮了瓦度岛的海岸。本张图片由摄影师格珀赖因(DougPerrine)拍摄。　　根据哈佛大学海洋生物学与生物发光科学家乌兰黒斯廷斯(WoodlandHastings)介绍：“在海洋中，存在着许多种类可发出辉光的浮游生物，我们可以在世界各地的海岸以及大洋中看到他们，在我穿越大洋的考察中，包括大西洋和太平洋，还未见过不是由于生物体发光而产生的辉光亮点，或者也没发现过在夜晚的大洋上看不到发光浮游生物的情况。　　在海洋中，最常见的发光浮游植物类型被称为双鞭甲藻(dinoflagellate)，是一种海生单细胞生物。在最近的一项研究中科学家们首次发现在双鞭甲藻的细胞膜上存在未知的特别通道，它们可反应电流信号，或者说对于它们独一无二的的照明过程而言，是一种非常具有潜力的机制，可为科学家揭秘出海生浮游生物是如何发光的。   神奇的“星星海” 　　图中显示了位于马尔代夫海滩上出现的浮游植物光辉。根据位于芝加哥的拉什大学研究人员托马斯德库西介绍：甲藻是最近兴起的研究学科，是一种单细胞生物，有些甲藻体积很大，可以用肉眼直接看到它们。  印度海岛上的“幽蓝色辉光”  　　在远离印度海岸的拉克沙群岛(Lakshadweep)上，发光浮游植物正在集群并发出蓝色的辉光。哈佛大学的研究人员乌兰黒斯廷斯已经花了毕生精力去研究海洋生物的发光之谜，并鼓励人们在晚上去海边欣赏奇特的幽蓝色景象。例如，晚上海岸的幽蓝色辉光在照片中体现得并不充分，光点聚集在一起易被模糊，如果将图像放大，则存在像素不足的问题，因此亲自去海边观看神奇的发光生物是不错的选择。本张图片的拍摄者为亚当普勒泽(AdamPlezer)。  大洋上“发光的跑道”  　　图中显示的场景位于美国海军卡尔文森号航空母舰上，一名水兵正站在舰载机后面，舰上的幽蓝色的灯光照亮了跑道，同时也照亮了周围的海水，就如同一群庞大的发光微生物。泛着蓝色的海水很容易在空中被观察到，正因为这样，有时候舰载机的飞行员就会将其作为自己助降的优势方法。执行夜航任务的舰载机飞行员常常尾随着航空母舰留下的发光尾迹以寻找返航的路线。本张图片的拍摄着为隶属于美国海军摄影师詹姆斯·R·埃文斯(JamesR.Evans)。  浮游植物发光之谜 　　在2011年9月，位于加利福利亚州柳卡迪亚(Leucadia)海岸附近，发光浮游植物如同绵延起伏的海浪不断涌向岸边，这种现象也被称为“红潮事件”。红潮现象从表征上看呈现出类似锈色状，在白天日光照射下可显示出某种色调;从发生的范围上看，红潮现象可发生在世界各地，由大型藻类的大量繁殖所引起。本张照片由路透社摄影师迈克·布雷克(MikeBlake)拍摄。而另一些红潮现象则有着不同的发光机制，比如图中加州海岸发生的红潮呈现出的幽蓝色光辉是浮游植物受到扰动或者刺激时所产生的。 　　在去年十月公布在美国国家科学院会议记录上的研究结果显示，在甲藻细胞中发现了特殊通道的存在，这些通道只允许质子，也就是带正电的粒子通过。根据位于芝加哥的拉什大学(Rush)电流生理学研究人员、该研究论文的另一位合著者托马斯德库西(ThomasDeCoursey)介绍：我们通过最新的研究发现藻类细胞中通道的存在是触发其发出闪光的原因，而且这种通道必须在藻类细胞中才能显示其功能表达。如果我们将藻类细胞的正电子粒子通道放置于人体、小老鼠或者蜗牛细胞中，那就不会显示出其具有发光的功能。　　研究人员进一步认为随着甲藻在波浪中浮动，在细胞内环境中的正电子“容腔”会在周围海水不断运动中接收到电脉冲。在电脉冲的刺激下，对电压敏感的正电子通道就会被打开，从而引发一系列的化学反应，并激活一种被称为“萤光素酶”的蛋白质，该蛋白质有个显著的特点：可产生蓝色的霓虹灯的光辉。   　　2011年9月，位于加利福尼亚州的柳卡迪亚(Leucadia)国家海滩，发光的浮游植物在海浪的冲刷下形成了一个蓝色辉光。虽然海生甲藻会发出漂亮的幽蓝色辉光，但一些甲藻会产生有害的毒素对鱼类、人类以及其他生物构成危害。而科学家们认为生物发光也可能是某种形成的生命自我防御的措施。本张图片有路透社记者迈克·布雷克(MikeBlake)。　　从图中可以看出，海岸带上泛着幽蓝色的光辉，海洋生物学与生物发光科学家乌兰黒斯廷斯认为生物发光目的与响尾蛇的尾巴类似，海生浮游植物产生的光辉意思在警告捕食者现在吞噬它们是一个糟糕的主意。但也有另一种解释，其被称为“窃贼警告”理论。该理论认为浮游植物发光是希望吸引到第二捕食者，即如果海生浮游植物感受到天敌袭击时，就会发出蓝色的光辉，将捕食藻类生物的天敌吸引过来。   金光闪闪的沙滩  　　位于佛罗里达州的大沼泽(Everglades)地区(地名)沿岸的沙滩上，可以看到由无数微小的浮游植物被海浪冲上沙滩时发出的柔软蓝色光辉。但是类似的浮游植物在湖水中也是存在的，只不过他们是不发光的。根据哈佛大学海洋生物学与生物发光科学家乌兰黒斯廷斯介绍：这就是海水的神奇之处，也是生物发光的谜团之一：同样的浮游植物在淡水中却永远不会发光。本张照片由摄影师拉斯·泰勒(RussTaylor)拍摄。