如果山姆教授问你,你知道哪些动物能发光吗?你可能马上能答出来,萤火虫啊!那么,山姆教授再问你,你知道大海里有什么动物能发光吗?如果你没有答上来,那么我来告诉你。
当船员们夜间航行于海上时,会发现白天平静的海面突然热闹起来,五光十色的光斑如同焰火;伸手不见五指的大洋深处,曾经被认为是生命禁区的地带,也同样是光彩熠熠、五色斑斓。漂浮的海光、热闹的“灯光秀”、暗藏杀机的“灯诱”海洋,尤其是海底,并不是那么幽暗深邃,反倒是一个生机勃勃的世界。正是这样一群生物,它们堪称光的艺术家;它们,就是海洋发光生物。
日本富山湾的海面,每年3~5月都因为这种海洋动物而散发迷人的光芒,这就是“萤火虫鱿鱼”。栖息在海洋中层带的萤火鱿只能勉强算作深海生物,但它们有着深海生物的特点——可以发光。
萤火鱿的主要发光器长在触手尖端,它们用这些明暗闪烁的光来吸引猎物,然后用强有力的触手抓住猎物。不仅如此,萤火鱿还能用整个身体出演一场精彩的“灯光秀”,它的身体覆盖着许多微小的发光器,可以协调一致地发光,或者交替发光构成各种梦幻般的图案,这场表演可不是为了引诱猎物,可能是它们在同伴间传递重要信息。
磷虾是一种很有名的浮游动物,是南极海洋中须鲸的主要食物,被称为海洋中的蛋白质。磷虾的眼柄腹面、胸部及腹部的附肢基部都具有球状发光器。
海洋中还有很多发光细菌。在这些发光细菌的生物体内,有一种荧光素和氧结合、生成氧化荧光素,其化学反应所产生的能量以光的形式释放出来,因此就发出了光。海洋发光细菌多生活在热带和温带海洋中。它们大多是以寄生、共生或腐生的方式生长在鱼、虾、贝、藻等生物体上,为这些鱼、虾、贝等提供了新的光源,使它们更有利于觅食和驱敌。一个瓜水母发出的光可让人在黑暗中看清人的面孔;长腹缥水蚤发的光能力也很强,可以利用它的光在轮船甲板上读报。
另外,许多真菌、甲壳类动物、昆虫以及海鸟等都会发出生物光。在非洲的沼泽上,就有一种会发光的荧乌,其头部长着一层会闪闪发光的硬壳,其亮度相当于两瓦灯泡的亮度,当地居民把这种乌捉来养在鸟笼里,夜行时当手电筒用。
海上水生物发出的光都是“冷光”,在发光的同时,没有辐射热能的消耗,因而生物发光的效率是很高的。普通电灯泡(白炽灯)通电时,灼热的钨丝约把7%~13%的电能变成了可见的光,其余电能成了不可见的光和热。而生物光几乎能将化学能百分之百地转变为可见光,为普通电光源效率的几倍到几十倍。
长期以来,人们就巧妙地利用这种生物光为自己造福,比如:渔民们利用海光寻找鱼群,识别暗礁、浅滩、沙洲和冰山等。由于生物光源没有电流不会产生磁场,因而人们可以在这种光流的照明下进行消除磁性水雷等工作。随着科学技术的发展,奇妙的生物冷光将进一步为人们所认识。有朝一日大规模应用冷光,各种各样不辐射热的发光墙或冷光发光体会相继诞生,必将引起人们生活领域的一场伟大革命。