发光,在生命的世界里其实并不罕见,是一种普遍的自然现象。从仲夏夜里,草丛中飞舞的萤火虫,还是到黑暗幽深的深海海底生活的琵琶鱼,都有能够发光生物的足迹。
在自然界中,生物发光的一般原理是:荧光素酶以荧光素、三磷酸腺苷和氧为底物,在镁离子的条件下,底物在催化循环过程中会形成还原型核黄素磷酸盐和醛的化合物,当遇到荧光素酶和氧的时候,形成一种激发的络合物。这种络合物在断裂时会产生氧化核黄素磷酸盐、酸和水及一个光子,这个过程存在化学能转变成光能的过程,因此,我们就能够看到生物发出荧光的现象。
动物在自然界中发出闪闪的荧光发光,都有着不同的生存目的,主要分为以下三类:
恐吓天敌:通过发出明亮的闪光,吓退天敌,表明自己是危险的食物。
伪装避险:有些动物通过发光,使得身体与周围环境相似,达到伪装的目的。例如,夏威夷短尾乌贼通过借助体内细菌发出生物荧光,使得它们在月光之下可以伪装自己,使得自己的影子消失得无影无踪,不被天敌发现。
捕猎诱饵:这是大多数发光生物最主要的用途,特别是在海洋暮色带以下的深海里,琵琶鱼、深海龙鱼,主要通过头部发光器诱捕猎物。
吸引配偶:像夏夜中草丛中的萤火虫,它们通过发光来吸引配偶。
在自然界中发光的生物中,大部分都生活在广阔的海洋里。目前,人们已经知道,在海洋中能够发光的生物占了76%,其中包含1500种鱼类,比如鲨鱼、深海龙鱼。而在陆地上,只有像萤火虫、千足虫、甲虫和一些不太被人所熟悉的蘑菇存在发光的现象。