有些植物為什么會發(fā)光？

王貞虎

在電影《阿凡達》中，男主角杰克初次到達潘多拉星球時，被許多如發(fā)光水母一樣的“希望樹”種子所包圍。這里真是一片發(fā)光的植物世界，處處閃耀著星光的的參天巨樹、到了晚上發(fā)出耀眼光芒的花草、蘑菇……種種奇妙美景，把人們帶進一片奇幻的自然美景中。

那么，在現(xiàn)實中，也有夜晚會發(fā)光的植物嗎？答案是：有的！

若干年前，在江蘇丹徒縣，就有很多人看見幾株會發(fā)光的柳樹。白天，這些在田邊的腐朽樹樁絲毫不引人注目，可是到了夜間，它卻閃爍著神秘的、淺藍色的熒光，即使風狂雨猛、酷暑嚴寒也經(jīng)久不息。這稀奇的事，使得傳說紛紜。后來，經(jīng)過研究解開疑團，原來，會發(fā)光的不是柳樹本身，而是一種寄生在它身上的真菌——假蜜環(huán)菌。這種真菌在蘇、浙、皖一帶分布很普遍，專找一些樹樁安身，長得像棉絮一樣的白色菌絲體吮吸著植物的養(yǎng)料，吃飽了就得意地閃著光！ 至于假蜜環(huán)菌為什么能發(fā)光，生物學家們研究發(fā)現(xiàn)，假蜜環(huán)菌的菌絲侵染了木材纖維以后，能分泌一些能分解木材的酶，這些酶可以將纖維素、木質素轉化為真菌能夠吸收的小分子物質，像葡萄糖、酚類等各種營養(yǎng)物。假蜜環(huán)菌的菌絲細胞得到這些食物后就開始不停地繁衍、長大，同時積累大量能夠用來產生熒光的物質。這些帶熒光的物質在熒光酶的催化作用下進行生物氧化，并把化學能轉化為光能，就成了我們所看到的生物光了。

澳大利亞草原上生長著一種叫星菊菌的蘑菇也會發(fā)光。當它的孢子隨著氣流漂泊時，閃著熒光的孢子就像一條變化莫測的彩帶，能照亮周圍大片的地區(qū)。在巴西熱帶森林里，還生長著一種鬼筆菌。在夜幕降臨后，它就會發(fā)出一種綠寶石般的熒光令人目眩。為什么蘑菇能發(fā)光呢？科學家經(jīng)過研究，從發(fā)光蘑菇的細胞組織中分離出了熒光素和熒光酶，這樣就揭開了發(fā)光蘑菇的秘密所在。研究人員還發(fā)現(xiàn)，發(fā)光蘑菇的光亮度及其持久性是受環(huán)境溫度及水分的制約，同時也因蘑菇本身的營養(yǎng)條件及衰老狀態(tài)的改變而變化的。發(fā)光蘑菇為什么要發(fā)光呢？人們認為蘑菇利用發(fā)光的方式以吸引夜飛的昆蟲，幫助孢子的傳播。

100多年前，入侵新幾內亞島的荷蘭遠征軍為了防止土著人襲擊，在沿海處建立了一座城堡。一天晚上，烏云密布，風雨交加，一個荷蘭士兵前去海邊查看船只是否拴牢。這時，城堡上的人驚奇地發(fā)現(xiàn)，他走過的沙灘上留下了一串可怕的亮腳印。于是，大家懷疑他是魔鬼，或者會什么巫術，就派人悄悄跟蹤這個士兵，可奉命前去跟蹤的人也留下了同樣的亮腳印。以后，這種現(xiàn)象又陸續(xù)發(fā)生了幾次，這下人們才知道，凡是風雨之夜，無論誰在沙灘上行走，都會發(fā)生同樣的情況。可究竟是什么在發(fā)光呢？直到20世紀80年代，人們才弄清楚這是一種甲藻在“作祟”。甲藻是一種藻類植物，細胞內含有熒光酶和熒光素，平時不顯得特別，一旦被觸動、受到刺激或氧氣十分充足時，便會產生光亮。風雨之夜，當甲藻被海浪沖上沙灘后，由于雨水的浸潤，沒有馬上死去，這時如果有人在沙灘上行走，甲藻受到腳踩的刺激后，便會重新發(fā)光，亮腳印就是這樣產生的。

以上種種，都是一些低等植物的發(fā)光。

高等植物中也有發(fā)光植物。南非有一種叫做“不夜城”的蘆薈，到了晚上，就會有許多密密麻麻的小白光從植株身上閃出來。“不夜城”能夠發(fā)光，和人為因素有關。人們知道這種植物對磷和鈣有特殊的喜好，于是就在土壤中加入大量的磷和鈣。“不夜城”吸收這兩種物質后，植物葉面上那些角質層上的白刺，就會在黑暗里發(fā)出光來。不過，據(jù)花卉愛好者透露，讓“不夜城”發(fā)光，還有另一個更簡單的方法，就是在蘆葦肉質刺上涂抹熒光劑，并經(jīng)常用含有熒光劑的水澆，經(jīng)過如此處理后，其肉質刺就會在黑暗的環(huán)境中發(fā)光。

江西井岡山地區(qū)還有一種會發(fā)光的“燈籠樹”，也能在夜里發(fā)出光亮。這種樹為常綠闊葉樹，跟“不夜城”發(fā)光的原理一樣，也是葉子里含有大量的磷。這種磷釋放出來以后會和空氣中的氧氣結合成為磷火，磷火能放出一種沒有熱度，也不能燃燒，但有光亮的冷光來。白天看不見，但在晴朗無風的夜晚，這些冷光聚攏起來，仿佛懸掛在山間的一盞盞燈籠，所以當?shù)厝擞纸兴肮順洹薄?/p>

古巴還有一種美麗的發(fā)光植物，每當黃昏時花朵才開始綻放。這種花的花蕊中聚集了大量的磷，微風吹過，花蕊便星星點點地閃爍出明亮的異彩，仿佛無數(shù)螢火蟲在花蕊間翩翩起舞。有意思的是，一旦黑夜逝去，這種花就像完成了使命，很快就凋謝了。

非洲岡比亞南斯明草原上還有一種名叫“路燈草”的植物，可以說是發(fā)光植物中的佼佼者。別看它小，它所發(fā)出的光亮，甚至可以與路燈相媲美。路燈草的葉片表面有著一層像銀霜一樣的晶珠，富含磷。每當夜幕降臨，這種草便閃閃發(fā)光，把周圍的一切照得十分清晰，當?shù)鼐用癜堰@種小草移到家門口充當“路燈”。

如今，加州大學的生物學家正利用一種特殊的內切割酶嫁接技術培育出人工發(fā)光植物。他們把螢火蟲細胞核內的發(fā)光基因“剪”下來，并用聯(lián)接酶將其“縫合”到一種作為移植媒介的細菌身上，經(jīng)過培養(yǎng)再讓它感染煙草植株。這些植物長成后，就成了一株株發(fā)光植物，夜晚降臨，它們就發(fā)出一片紫藍色的熒光。不過，這藍光，只能在儀器下看到。