沒有月光的夜晚,漫步在海灘之上,你能看到的大海近乎全黑,但如果你細心觀察,且足夠幸運的話,或許你會看到你踏著浪花走過的水面下,有些許藍光泛起,好似漫步在星河之上。
今年四月在大連海域出現的熒光海灘奇景就更為夢幻,每到夜晚,大片海水發出藍瑩瑩的幽光,遠望好似天上的銀河墜入凡間。這是怎么回事呢?
熒光海灘的“幕后推手”
在熒光海灘的“制造工程”中,四種生物可謂是“幕后推手”。
甲藻類可以算是最為常見的“熒光造型師”了,而甲藻中最為著名的“發光者”是夜光蟲。當夜光蟲周圍的海水被攪動時,它就會因為受刺激而發出藍光。大群夜光蟲被驚擾之時,海面上就會出現大片熒熒的藍光,這一現象又有“海火”之稱。除了夜光蟲,甲藻中還有許多其他成員也能形成熒光現象,如梨甲藻、舌甲藻類等。
除了甲藻類,發光水母的力量亦不容忽視。在電影《少年派的奇幻漂流》中,就出現過發光水母的曼妙身影。發光水母中最為有名的是維多利亞多管發光水母,它的傘蓋不大,但傘蓋下有一百余條放射狀的輻管,從而讓它有了“多管”之名。它在受到外物碰觸之后,傘緣會發出暗綠色熒光。此外,還有像夜光游水母之類體型更大、群體數量更多的發光水母。這兩種水母大多數時候都漂蕩在海水的中上層。如果它們在種群大量繁殖之時被沖上海灘,那的確是一大美景。
第三種會發光的生物是螢烏賊。它的個頭雖然才7~8厘米長,但軀干上分布著上千個點狀的發光器,而在它的第4對腕足末端,還有3個特別大的發光器。因此夜幕降臨時,螢烏賊通身都變得熒光點點。到了初夏繁殖期,大量的螢烏賊從深海聚集到海面,進行熱鬧的繁殖活動,在交配完成后,它們中有很多會被海浪沖上海灘,那場面讓天上的星空都黯然失色。
還有一個類群不能忽視,那就是海洋中的各種甲殼動物。在大洋中常見的是磷蝦類。磷蝦的一大特點,就是在它的眼柄以及足的基部存在若干對能夠發出熒光的發光器。有趣的是,某些種類的磷蝦在受到驚擾后還能將裝著發光物質的小囊“拋射”出去,以此來擾亂捕食者的視線,好讓自己趁機逃脫。在近海海域,另一類更為常見的發光甲殼類動物是海螢。它們就像海中的螢火蟲,在受到驚擾后發出熒光。
生物發光的原因
這些生物發光的奇妙現象,一直讓人們好奇不已。現在,生物發光的秘密已經逐漸被科學家們揭開了。
這些生物最常用的發光方式,就是熒光素—熒光素酶系統。熒光素是一類小分子物質,能在熒光素酶的催化下釋放出可見光。所以這些生物控制發光的方式,通常是將熒光素和熒光素酶分別存放,或讓熒光素酶處于沒有活性的狀態;在受到刺激或需要發光時讓二者結合或激活熒光素酶,從而發光。
通常熒光素—熒光素酶發出的光大多是藍色的,而維多利亞多管發光水母則多一個步驟,它通過熒光蛋白吸收熒光素—熒光素酶產生的藍色光,轉變成為綠色光再發出。
生物發光對于生物本身有著重要的作用。對于像甲藻、發光水母、海螢這類受到擾動后發光的物種來說,發光主要是一種保護行為。有理論認為,當它們受到捕食者驚擾后,發光可以吸引更高級的掠食動物,從而保護自己。而對于能夠主動發光的櫛水母、螢烏賊、磷蝦等,它們的發光則可能是一種交流和捕食的手段。例如有理論認為,頭足類身上的發光器能讓它跟夜空融為一體,方便它從上方向獵物發動攻擊。
浪漫的代價
雖然生物發光看上去很浪漫,但并非所有生物發光都意味著美景。對于以夜光蟲等為代表的甲藻類造成的熒光現象來說尤為如此。
甲藻是赤潮生物的主要類群,而赤潮會造成海洋生物大量死亡。如果夜光蟲大量出現,往往意味著水體中出現了大量營養物質,這往往是赤潮的前兆。
在2008年到2009年夏天這段時期內,澳大利亞的吉普斯蘭湖區令人驚訝地變成了熒光閃閃的藍色湖泊,在黑暗中形成了一幅神奇的圖景。發光性生物夜光蟲罕見地以極大的密度出現,聚集在岸邊,將整個湖變成了“夜光湖”。這是由于2006年的山火和2007年的洪水將大量有機物沖入了湖中,使得湖水中的藻類大量繁殖,從而誘發夜光蟲爆發性生長,形成“熒光湖”的景象。
所以,對于一些通常很少發生“熒光海灘”現象的地區,如果突然出現這一現象,那么就要提高警惕,對水質做好監測了。