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解密海浪发光

2012-04-29徐娜

科学24小时 2012年12期
关键词:猎食赤潮哈斯

徐娜

近几十年来,海面荧光现象越来越明显。这对于喜欢海上夜游的游客是十分开心的事,但是对环保专家来说,美丽的荧光海浪背后常常潜伏着危机。

在许多纪录片中,我们都可以看到大海深处星星点点的荧光,其中不少是由水母发出的。近年来,在一些地区的海面甚至靠近海滩的地方,到了夜晚,有时也有成片的亮光出现。

这些神秘的亮光究竟来自哪里呢?

神秘的荧光

在世界各地的海洋上,人们有时在夜晚能看到一些发光的海域。起初,他们误以为这些神秘的闪光是海面反射光,光源可能是大气折射来的灯光或月光。

然而,后来人们发现越是黑暗的夜晚,靠近海滩的浪花中的荧光越是明亮。这就充分说明了神秘的荧光并不是来自空中,而是海水中本来就有的发光物。这些发光物不可能是人造物体,只能是一些海洋生物。

它们是水母吗?不是。因为水母没有在海面上集群的习惯,更不可能在靠近海滩的海面上集群。一些生物学家对发光海浪所在海域的海水进行检测,发现了海浪发光的真相。原来,那些发光海域中富含一种会发出蓝色荧光的浮游生物。这种生物名为“鞭毛藻”。在只有几千平方米的发光海域中,往往聚集着数以亿计的鞭毛藻。

其实,海洋中许多浮游生物都能发出荧光,只是它们大多不像鞭毛藻那样喜欢十分密集地聚集在一起。

鞭毛藻是介于动物和植物之间的一种浮游生物,且不只是一种生物的名称,也是金藻门、裸藻门、隐藻门、甲藻门和绿藻门团藻目中具鞭毛的藻类的统称。它们的共同特征是因具鞭毛而能主动运动,不像许多海藻那样只能固定在某处或者随风浪漂流。

发光正是为了警告

鞭毛藻为何会发出蓝色荧光?美国哈佛大学海洋生物学家伍德兰德·哈斯廷斯通过实验,发现鞭毛藻体内有独特的蓝色荧光基因。

这种基因能控制细胞膜内的一种特殊蛋白质,令细胞膜开通一条可以产生电流的通道。电流通过这条通道之后,便刺激鞭毛藻的荧光蛋白发出荧光。鞭毛藻很小,体长只有50微米,海水中单个鞭毛藻靠肉眼是看不到的,单个鞭毛藻发出的荧光也很微弱。

鞭毛藻并非时时都发光,只有受到外界干扰,它们才会像萤火虫那样发光,因此我们往往在夜晚涨潮的时候就可以看到成片鞭毛藻发出的蓝色荧光。风浪越大,荧光就越强;相反,在风平浪静的海面上是看不到这样的荧光的。

对许多弱小生物来说,隐蔽自己、令自己不显眼才是最佳的策略。像鞭毛藻这样的弱小生物反倒在夜晚发出荧光,它们就不怕猎食者循光而来吗?哈斯廷斯认为,它们的发光原因还是个谜。不过,哈斯廷斯推测鞭毛藻发光正是为了警告捕食者。发光的鞭毛藻聚集在一起,当猎食者搅起波浪时,它们就会发出一片亮光,这样就可以伪装成一种强大的生物或人造物体,有效地迷惑猎食者,令它们不敢轻易靠近。

美丽的背后潜伏着危机

近几十年来,海面荧光现象越来越明显,这对于喜欢海上夜游的游客是十分开心的事,但是对环保专家来说,美丽的荧光海浪背后常常潜伏着危机,因为这是一个非常不好的信号——包括鞭毛藻,浮游生物大规模繁殖是形成赤潮污染的主要原因。在赤潮爆发时,大量的鞭毛藻会产生危害其他动物的毒素;另外,浮游生物会消耗大量氧气,导致海水含氧量下降,其他海洋生物因此窒息而亡。

现在的鞭毛藻等浮游生物形成的赤潮污染不是自然形成的,而是人类向海洋排放了过多化肥和有机污染物导致的。研究人员发现,海洋上的蓝色发光区往往靠近海岸,因为越是靠近海岸,来自大陆的富营养污染物就越多。

美丽的蓝光海浪奇景背后隐藏着危机,除了欣赏海景之外,减少污染,还大自然一片持久清洁的大海或许更是我们该要做的。

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