大海的馈赠与警告

2020-07-14马小丫

知识就是力量 2020年6期

关键词：夜光赤潮眼泪

马小丫

大海为何会流“蓝眼泪”？

“蓝眼泪”其实是对海洋生物发光现象的诗意描述，而真正造成“蓝眼泪”的是海洋中的浮游生物——夜光藻和海萤等的大量繁殖，这种现象也可称为赤潮。

夜光藻是中国发生“蓝眼泪”现象的主要藻种之一。它为冷水性藻类，其繁殖高峰期多在春末夏初的4、5月份，高温的夏季极少发生夜光藻赤潮。当夜光藻赤潮爆发时，夜晚的海面上就发出美丽的“藍色荧光”，随着海浪起伏，就像大海流下了晶莹剔透的蓝色泪水。

当然，既然是赤潮，不管晚上发出的荧光有多美，白天还是毫无光彩的。

解密“蓝眼泪”

的发光原理

除了夜光藻，还有许多其他发光生物可以形成“蓝眼泪”，比如一种叫作希氏弯喉海萤的浮游生物。不同成因的“蓝眼泪”，发光机制也有些许不同。这里以夜光藻为例。

福建省平潭海域“蓝眼泪”荧光海岸

显微镜下的夜光藻细胞胖嘟嘟的，直径可达2毫米。细胞中心有着小小的细胞核，细胞内部填充着许多大大的液泡，胞质丝从细胞中心散发至细胞边缘，组成网络。除极少数不发光的夜光藻外，夜光藻细胞中都含有成千上万的包含有荧光素和荧光素酶的颗粒，胞质丝将这些颗粒像串珠子一样串起来，当夜光藻受到海浪拍打、划船等强烈扰动时，荧光素酶催化荧光素与氧气发生反应，产生具有能量的含氧荧光素，在释放能量的过程中产生浅蓝的冷光。

红色夜光藻的细胞质丝结构〔引用自福田康弘（Yasuhiro Fukuda）发表的论文〕

当海水中夜光藻密度很高时，浅蓝色的光汇聚在一起，就会形成肉眼可见的“蓝眼泪”！

可以把“蓝眼泪”

带回家吗？

看到美丽的“蓝眼泪”，可能会有很多人想要把它们带回家细细观赏。从理论上来说，只要能给它们调配一个舒适的“小窝”，就可以开启养殖模式了。

以夜光藻为例，夜光藻分为异养和混合营养两种营养方式，根据其颜色不同，分为红色夜光藻和绿色夜光藻。红色夜光藻没有色素体，为完全异养型浮游生物，无法直接进行光合作用来自我补给营养，只能通过吃其他浮游植物、细菌等来获取营养，所以食物对于红色夜光藻尤为重要。这就意味着，我们需要先调配出适当温度的海水，添加营养盐，饲养出夜光藻喜欢吃的生物，才能成功养活红色夜光藻宝宝。绿色夜光藻体内有共生绿藻，使细胞呈现绿色。虽然在食物匮乏时共生绿藻可以进行光合作用帮助绿色夜光藻紧急续命，但是食物充足时吞噬其他浮游生物依然是夜光藻获得营养的重要途径，所以养活夜光藻宝宝依然是一件有难度的事。

绿色夜光藻（上）与红色夜光藻（下）

是馈赠，还是警告？

原本，“蓝眼泪”只是一种美丽的自然现象，是大自然馈赠的美景。但是，近年来，随着人

类对自然环境的破坏逐渐加剧，“蓝眼泪”的出现也逐渐变了意味——赤潮的出现往往就意味着当地的海洋环境出现了一些异常变化，可能是海水富营养化，又或是风向和降雨条件的改变。

造成“蓝眼泪”的夜光藻虽然不会像其他有毒赤潮藻类那样释放毒素，可是密集的浮游生物不但减少了空气和海水的氧气交换，还会大量消耗水中的氧气，使得其他生物无法呼吸，所以，连续出现一两个月还没有消失的“蓝眼泪”会成为当地海域需氧生物的噩梦。

阿曼湾的绿色夜光藻赤潮（阿曼 / 罗昊 /2018）

近年来，我们在福建海域捕捉到的赤潮有东海原甲藻、凯轮藻（属）、施氏藻（属）、膝沟藻（属）等。随着生态环境的复杂化，混合赤潮，即非单一物种造成的赤潮，也有增加的趋势，越来越复杂的赤潮也为科研工作者探究赤潮爆发机制带来一定难度，但科学家们仍在不懈努力，探索埋藏在小小海洋生物中的生态奥秘。

知识链接

赤潮只是一个笼统和惯用说法，因为并非所有的藻华都呈红色。不同的浮游生物造成的藻华颜色也不同，如蓝藻藻华是绿色的，球石藻由于体被钙质鳞片，产生的藻华是白色的。有时，人们也会给不同颜色的藻华起不同的名字，比如马尾藻金潮、浒苔绿潮、米氏凯轮藻赤潮等。2017年夏季，黄海出现了这三个藻华“三潮并起”的现象。另外，即使是同一种藻类造成的赤潮有时也不止一个颜色，比如夜光藻，虽然共用一个种名，却有红和绿两种颜色。红色夜光藻广泛分布在亚热带海域，适应的温度范围也较广（10～25℃），常见于生产力较高的海区，比如上升流或富营养水域，这些水域常含有丰富的食物来源——硅藻。相对来讲，绿色夜光藻适应的温度范围就窄了很多（25～30℃），主要分布在热带水域，如孟加拉湾、阿拉伯海以及红海。近年来，阿拉伯海的西北海湾阿曼湾就频发夜光藻赤潮。