您可能曾在 Instagram 或旅行博客上看到过它们——夜晚被神秘的蓝绿色光芒照亮的沙滩。虽然这些图像可能看起来超凡脱俗,但微小的生物发光生物产生了令人着迷的光芒。您可以在海洋中,甚至在陆地上找到这些生物,它们利用生物发光来达到各种目的。让我们更深入地了解什么是生物发光生物以及在哪里可以找到它们。
什么是生物发光生物?
生物发光发生在称为化学发光的化学反应过程中——化学能转化为辐射能。因为这种反应效率很高,所以产生的热量很少。值得注意的生物发光生物包括某些鱼类、细菌、浮游生物和昆虫。
生物发光有多种用途。有些鱿鱼会分泌发光云来分散捕食者。有些鱼,例如鮟鱇鱼,会使用发光诱饵来吸引猎物。萤火虫在试图吸引配偶时会使用它们闪烁的光。然而,在发光的海滩方面,只有一个生物负有责任——甲藻。
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什么是甲藻?
甲藻是生活在藻华中的单细胞原生生物。根据 NOAA 合作的有害藻华高级科学家 Quay Dortch 的说法,它们是复杂的生物,因为有些会发光,有些则不会。另一个复杂之处在于,这些藻华可能是有毒的。藻华遍布世界各地。Dortch 将这些藻华称为“海洋的草”。
“没有藻类和藻华,我们就不会有其他海洋生物……可能还有陆地生物,”Dortch 说。海洋藻类提供了大气中约一半的氧气,而甲藻是这些藻华的核心。
氧气可能导致这些生物发光,尽管尚未确定。有人认为,这种发光曾经是涉及从大气中去除氧气的生存机制的副产品——在地球上氧气稀缺的时期。有一种代谢反应,将氧气与荧光素(一种还原剂)结合,这种结合产生了生物发光效果。尽管还需要更多这方面的研究。
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生物发光如何工作?
当发生大规模藻华且甲藻数量很多时,您可以在夜晚看到某些海滩和某些海湾发光。
通常,发光的藻华会发生在海浪不易将甲藻冲走的海湾。根据 Dortch 的说法,一些甲藻会产生一种类似种子的囊蚴。它们将囊蚴沉入海湾底部,在恶劣的环境条件下形成囊蚴床。一旦条件理想,种子就会发芽,甲藻会重新出现在海面。一些沿海的囊蚴床由于条件变化而变得不可预测。然而,在这些特定的“生物海湾”中,您可以更频繁地看到生物发光。不过,您必须搅动海水才能使甲藻发光。
“如果没有海浪,您就必须做些什么,比如让快艇驶过水面,或者……当您划桨时,海水就会生物发光,”Dortch 说。
如果没有机械搅动,细胞就不会发光。有些人会在生物发光海湾游泳,尽管这并不总是推荐。防晒霜或驱虫剂中的油脂和化学物质可能会伤害珊瑚等环境中的其他生物。这些藻华和甲藻也有毒。它们不一定接触有毒,但某些藻华会危害海洋生物,如果毒素被摄入或吸入,也会危害人类,因此最好还是远距离欣赏它们。
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您在哪里可以看到生物发光?
虽然这些生物发光生物遍布世界各地,但有几个地点更有可能在夜晚看到它们照亮海滩。
加勒比地区是众多生物海湾的所在地,包括牙买加的 Luminous Lagoon、开曼群岛的 Bio Bay 和波多黎各的 Mosquito Bay 等。
越南的下龙湾是另一个热门目的地,澳大利亚的 Jervis Bay 也是如此。有时,在墨西哥湾、切萨皮克湾下游和加利福尼亚州的某些地点可以看到生物发光藻华。Dortch 甚至讲述了她在缅因湾看到生物发光以及北极光的情景。
“我在一次游轮上,海水呈现出蓝绿色光芒,因为有海浪,”Dortch 说。“而且还有北极光。真是太神奇了。”
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