尋訪深海發(fā)光動(dòng)物

編譯靳月蘭

早在19世紀(jì)，生物學(xué)家就已經(jīng)知道在黑暗的深淵世界里生活著許多會(huì)發(fā)光的動(dòng)物，但是受潛水工具的限制，那時(shí)人類對這些深海動(dòng)物的了解只能停留在非常膚淺的水平上。而現(xiàn)在，小型深水潛艇已經(jīng)能夠潛入世界大部分的深海區(qū)域，人類與深海世界之間不可逾越的鴻溝已經(jīng)不存在了。

深海動(dòng)物為什么會(huì)發(fā)光?為了揭開這個(gè)秘密，美國加利福尼亞大學(xué)的海洋生物學(xué)家伊蒂絲·魏德準(zhǔn)備到深海世界里去探個(gè)究竟。

2001年8月的一個(gè)清晨，魏德來到海邊。白云在天空中飄過，顯得天空格外潔凈，海鷗在天上盤旋，發(fā)出一陣陣刺耳的叫聲。魏德看了一下手表：6時(shí)30分。她最后一次檢查了隨身攜帶的工具，然后跨上了泊在海邊的單人潛艇。潛艇有2米多長，淺黃色，艇身呈流線型，看上去就像是一只粗胖的大海豚，潛艇安裝了特別浮力系統(tǒng)和高科技傳動(dòng)裝置，可以靜悄悄地接近水下任何物體。

潛艇開始緩緩地下潛。魏德的目的地是不遠(yuǎn)處的蒙特瑞海溝。半個(gè)小時(shí)后，潛艇進(jìn)入半深水區(qū)域，海水的顏色已由淺綠色漸漸變?yōu)槟G色，最后變?yōu)槟谏．?dāng)下潛到水下200多米的時(shí)候，她關(guān)掉了潛艇上的探照燈。頓時(shí)萬籟俱寂，除了潛艇電機(jī)發(fā)出的微弱嗡嗡聲之外，周圍沒有一點(diǎn)聲響。她的眼前一片黑暗，一種恐懼感悄悄襲上心頭。等她的眼睛慢慢適應(yīng)了周圍的黑暗后，眼前突然出現(xiàn)了星星點(diǎn)點(diǎn)的光亮。幾乎所有的亮點(diǎn)都是藍(lán)色的，宛如仙境中的彩虹，有的呈長條形，有的像被一根無形的繩索串連起來的光圈，一個(gè)緊挨著一個(gè)。光點(diǎn)或光圈都在不停地閃爍著，如同陸地上螢火蟲發(fā)出的閃爍光一樣。“仿佛置身在催眠后的夢幻世界里，我簡直不敢相信自己的眼睛。到處都是幽靈般的亮光。”魏德事后回憶說。

潛艇又向下潛行了100多米，魏德打開了潛艇上的探照燈，借助探照燈發(fā)出的強(qiáng)大光束她能看清前面的所有物體。這時(shí)一個(gè)巨大的白乎乎的東西游進(jìn)了光區(qū)，隨著這個(gè)東西越游越近，魏德終于看清了它的面目。這個(gè)動(dòng)物看上去就像是一片巨大的樹葉緊連著一個(gè)類似于大象的長鼻的東西。“它長得有些不合邏輯。”她自語到。這個(gè)怪物名叫“異足蛛”，實(shí)際上是一種蝸牛。盡管與陸地蝸牛有近親關(guān)系，但它的殼已嚴(yán)重退化了，僅剩下一個(gè)殘存的白棍，這是因?yàn)樯钤诎肷钏畢^(qū)域的動(dòng)物需要一定的浮力，因此它的外殼只得退化掉，它惟一的一只腳已進(jìn)化成強(qiáng)勁有力的游動(dòng)鰭。兩只大眼睛長在從象鼻狀的頭部兩邊伸出來的絲狀體上。這時(shí)魏德按動(dòng)按鈕，通過潛艇上的吸口將它吸入了采集瓶內(nèi)。

她繼續(xù)下潛，這時(shí)一條長相奇特的魚擺動(dòng)著尾巴朝潛艇游來。這條魚約有20厘米長，在它的前額上伸出一根細(xì)長的肉棍來，肉棍的頂端長了一個(gè)肉瘤。這條長相奇特的魚的名字叫“琵琶魚”，肉棍上的那個(gè)肉瘤是個(gè)發(fā)光體，能發(fā)出黃光，專門用來引誘獵物，猶如釣鉤上的誘餌。

此時(shí)魏德已下潛到水下600米的半深水區(qū)域。潛艇四周游蕩著各種各樣的發(fā)光生物：微小的橢圓形水母拖著長長的觸須，就像天上拖著長尾巴的風(fēng)箏一樣；長得像毛毛蟲的多毛類海蟲渾身閃爍著藍(lán)紫色的光；一只水母長得如同天使頭上的光圈，另一只水母全身透明，以至于能看清它腸道內(nèi)剛吞下的一只鱗蝦……

她看見一只管水母朝潛艇的左舷窗游來，它渾身透明，發(fā)出淡藍(lán)色的光，其形狀就像是一根被泡漲了的粗繩子，在這根“粗繩子”上還系著一根細(xì)細(xì)的繩子，這是它的胃，以及許許多多的觸須。渾身透明的鸚鵡魷魚就像水中發(fā)射的火箭一樣向上竄著，而銀色的狗鱈好奇地游向潛水艇的探照燈。

魏德又下潛了大約200米，來到深水區(qū)域。她發(fā)現(xiàn)這里的生物數(shù)量比半深水區(qū)域要稀少得多，但個(gè)頭卻大得多。就在這時(shí)，潛艇發(fā)出了一陣令人毛骨悚然的嘰嘰嘎嘎聲，魏德知道她必須止步了，不能再往下潛了，否則潛艇就有被巨大的壓力壓碎的危險(xiǎn)。她按了一下按鈕，潛艇開始緩緩上升，完成了她的這次深海之旅。

科學(xué)家對深海的不斷的探索和研究，已經(jīng)使人類開始揭開深海生物發(fā)光的秘密。

發(fā)光的方式和發(fā)光的器官：發(fā)光的深海動(dòng)物因種類繁多而呈現(xiàn)出復(fù)雜的多樣性，種類不同，其發(fā)光的方式和發(fā)光的器官不盡相同。某些生物能持續(xù)不斷地發(fā)光，另一些則間歇發(fā)光。發(fā)光魚用一個(gè)類似眼瞼的鰓蓋將長在眼睛附近的發(fā)光器官覆蓋住，它通過打開和關(guān)閉這個(gè)鰓蓋間歇地發(fā)出藍(lán)綠色閃光。有些魚通過自身的銀白色氣囊將光再反射回去，照亮它的軀干。

發(fā)光的深海動(dòng)物都長有發(fā)光器。有些發(fā)光器結(jié)構(gòu)簡單，只是一個(gè)管腺；有的發(fā)光器則較為復(fù)雜，比如大口魚的發(fā)光器是一個(gè)埋在皮膚里的囊狀體，而相嘗魚全身有700多個(gè)發(fā)光細(xì)胞，這些發(fā)光細(xì)胞與復(fù)雜的感覺器官相接，形成一個(gè)整體。有些魚的發(fā)光器散布在皮膚內(nèi)，數(shù)量眾多，能發(fā)出強(qiáng)烈的綠光來，有些魚的發(fā)光器官長在身體的兩側(cè)，從頭到尾平行排列，還有些魚則根本就沒有發(fā)光器官，而是通過皮膚分泌出一種發(fā)光液體來發(fā)光。

發(fā)光的原理：發(fā)光器官主要靠兩種物質(zhì)產(chǎn)生光，一種叫熒光素，另一種叫熒光酶。當(dāng)熒光素被一定波長的光激發(fā)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生光，而熒光酶則是一種催化劑，它能幫助熒光素與氧結(jié)合產(chǎn)生氧化反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生光。深海動(dòng)物發(fā)出的光是一種不發(fā)熱的“冷光”，由于發(fā)光動(dòng)物含有的熒光素和熒光酶不同，因此發(fā)出的光的顏色也不同，主要有橙、紅、黃、綠、藍(lán)、紫、白等顏色，但以藍(lán)綠色光居多。

大多數(shù)發(fā)光生物是通過自己身體內(nèi)的熒光素和熒光酶產(chǎn)生光，而少數(shù)發(fā)光生物則是依靠寄生在其發(fā)光器內(nèi)的發(fā)光性細(xì)菌發(fā)光，例如有一種閃光魚，在其發(fā)光器內(nèi)寄生著上百億個(gè)發(fā)光細(xì)菌。有些水母只能通過吃掉其他發(fā)光動(dòng)物才能發(fā)光。

發(fā)光的作用：生活在深水和半深水區(qū)域的動(dòng)物有90％都能發(fā)光，科學(xué)家曾一度對如此多的動(dòng)物發(fā)光感到非常迷惑，然而發(fā)光肯定能為它們帶來某些好處。以下就是一些例子：

掩護(hù)自己，躲避敵害。深海中的棲息環(huán)境不同于淺海，淺海中的動(dòng)物可以利用海底的沙石和珊瑚礁作為自己的庇護(hù)所，而生活在深海中層水域的動(dòng)物面對的則是空曠遼闊的生存環(huán)境，沒有任何遮蔽物可以利用。為了不被其他食肉動(dòng)物吃掉，它們在長期進(jìn)化過程中逐漸進(jìn)化出各種偽裝手段及方法。比如有些海洋生物通過發(fā)光向?qū)Ψ桨l(fā)出警告：“我渾身是毒，最好離我遠(yuǎn)些!”

有位生物學(xué)家曾拍攝到竹形珊瑚利用發(fā)光發(fā)出警告的情景。只要你輕輕一碰竹形珊瑚，它就會(huì)像圣誕樹一樣點(diǎn)亮，同時(shí)噴射出一股股黏液，以起到嚇阻對方的作用。魏德曾用海筆(一種深海動(dòng)物)做過一次實(shí)驗(yàn)。當(dāng)她用鑷子夾住海筆的一端時(shí)，海筆身體的這一端就發(fā)出綠光，同時(shí)向海筆身體的另一端傳遞，在傳到端頭時(shí)綠光就變成了藍(lán)光。當(dāng)她用鑷子夾住發(fā)藍(lán)光的一端時(shí)，藍(lán)光又改變了方向，返回了另一端。當(dāng)她用鑷子夾住海筆的中部時(shí)，綠光立刻朝兩邊散開。魏德認(rèn)為，海筆發(fā)出的光類似于防盜警報(bào)，能把它周圍更強(qiáng)大的掠食動(dòng)物吸引過來，讓這些動(dòng)物襲擊攻擊自己的敵害。

深海中的一些小烏賊在遇到捕食者時(shí)，能向?qū)Ψ桨l(fā)射一種發(fā)光液體，在水中形成一道“光幕”以掩護(hù)自己逃跑。還有一種身長只有6厘米的微小的電棒魚，它的兩只眼睛下面各長有一個(gè)發(fā)光器，當(dāng)其他食肉動(dòng)物試圖攻擊它時(shí)，它就打開發(fā)光器慢慢地游，然后突然關(guān)閉發(fā)光器，掉轉(zhuǎn)方向迅速消失在黑暗中。它的發(fā)光器每分鐘能打開和關(guān)閉幾十次，常常將追趕它的捕食者弄得暈頭轉(zhuǎn)向，不知所措。

誘捕獵物。琵琶魚前額上長著一根細(xì)而長的肉棍，宛如一根釣竿，釣竿頂端掛著一個(gè)閃閃發(fā)光的肉餌，琵琶魚用它作為誘餌引誘獵物上鉤。切割鯊則能利用復(fù)雜的發(fā)光方法來誘捕獵物。切割鯊能發(fā)出一種藍(lán)光，如果從下往上看，這種光在陽光照射下常常與海水的顏色混合在一起。無法分辨，起到一種隱形作用。而在它的嘴部附近長了一個(gè)不能隱形的黑圈，這個(gè)黑圈看上去就像一條小魚，當(dāng)其他掠食動(dòng)物朝這條“小魚”發(fā)起攻擊時(shí)，正好撞進(jìn)切割鯊的嘴里。

求偶的信號。雄性海螢火蟲能通過噴射閃亮光點(diǎn)來求偶。海螢火蟲噴射光點(diǎn)時(shí)，一邊向上移動(dòng)，一邊噴射。噴射出的光點(diǎn)能懸浮在水中，這樣每隔一段距離就會(huì)留下一個(gè)光點(diǎn)，最后噴射出的光點(diǎn)排列成一條閃亮的光線，看上去就像是一團(tuán)團(tuán)煙霧信號。它噴射出的求愛信號越多，就越有可能將雌蟲引來。

通訊信號。生物學(xué)家認(rèn)為某些發(fā)光動(dòng)物發(fā)出的光亮可能是一種聯(lián)絡(luò)信號。一位生物學(xué)家曾做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)：他捉來一些閃光魚養(yǎng)在水族箱里，然后向里面放入一條能發(fā)光的假魚。結(jié)果他發(fā)現(xiàn)閃光魚紛紛朝這個(gè)假魚游去，邊游邊發(fā)出藍(lán)綠色光，仿佛是在向這個(gè)新來者打招呼：“喂，伙計(jì)，你好嗎!”還有一位生物學(xué)家也做了一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)：他捉來兩條電棒魚分別放在兩個(gè)相鄰的水族箱里，他發(fā)現(xiàn)這兩條魚竟通過開閉發(fā)光器發(fā)信號相互“對話”。當(dāng)他把一塊黑色塑料板放在它們中間時(shí)，它們之間的對話立即就停止了。這說明它們發(fā)出的閃光是同類間相互聯(lián)絡(luò)的信號。