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灿若星河 “蓝眼泪”踏浪而来

2023-06-25本刊综合

发明与创新·中学生 2023年7期
关键词:夜光赤潮荧光素酶

本刊综合

许多海洋生物都具备发光的能力。大到鲨鱼,小到病毒,它们利用生物冷光诱惑猎物,震慑天敌,或吸引配偶。夜晚,绵长的海岸线中出现的蓝光在海浪的拍打下微微荡漾,人们将这种海边生物发光景象称为“蓝眼泪”。专家介绍,“蓝眼泪”现象频发于每年的4至6月。

“蓝眼泪”是如何形成的?它对人体以及海洋生态环境会造成什么影响?

如何形成

目前,在我国沿海已知的“蓝眼泪”现象主要由甲藻(夜光藻为主)和海萤产生。

夜光藻是一种体型较大的单细胞生物,近于球形,直径为0.2~2.0毫米,广泛分布于我国南海、东海、黄海沿海各海域,是我国最常见的赤潮生物之一。夜光藻介于动物和植物之间,繁衍的方式类似于藻类,生活习性类似于原生动物,所以又叫夜光虫。

夜光藻拥有可以运动的触手和吞食食物及排出废物的胞口。可摄食的食物种类很广,它可以吞食任何大小合适的顆粒,包括各种浮游植物、小型浮游动物、浮游动物的卵及鱼类的卵、浮游细菌、有机碎屑等。

夜光藻的出现与海水温度、食物等因素有关,其发光特性与其细胞质中含大量的荧光素有直接关系。夜光藻发光的颗粒是一种呈粉红色的拟脂蛋白,当细胞受到刺激时,发光颗粒开始收缩,产生淡蓝色的荧光。海水涨潮使得较多夜光藻向岸边聚集,夜光藻的数量达到每升1000~2000个时,便形成了“蓝眼泪”现象。

海萤并非特指某个单一物种,而是一类在海上随波逐流的介形类的甲壳动物。它们的身体由两片薄薄的几丁质壳包裹着,有长长的触角、附肢和尾叉。发光海萤的上唇内具有上唇腺,上唇腺由多数纺锤状细胞组成,能够排出两种内含物,即荧光素和荧光素酶。这两种物质在被排出体外遇水之后,荧光素酶会催化荧光素发出浅蓝色的光。

尽管被统称为海萤,可并不是所有的海萤都会发光,不同海域有不同的发光生物优势种。事实上,科研人员对不同的海萤物种的了解十分浅薄,目前全球还有数十种乃至上百种会发光的海萤在等待被研究和命名。

会带来哪些影响

夜光藻本身无毒,当夜光藻大量聚集于海面达到一定的数量便会发生赤潮,使海水呈红色。夜光藻赤潮会改变海水pH值,提高水体黏稠度,从而改变浮游生物的生态系统群落结构。这些黏性物质不仅恶化水质,还可能堵塞鱼鳃,造成鱼类窒息死亡。

此外,由于夜光藻是纯异养生物,不能产生氧气,夜光藻赤潮发生时会大量消耗水体中的溶解氧,夜光藻细胞死亡后被细菌降解时也需要消耗大量氧气,会造成鱼类及其他水生生物缺氧死亡。夜光藻在死亡后的分解过程中会释放大量的氨类物质和硫化氢,给养殖生物造成不利影响,因此需警惕在网箱养殖区发生的夜光藻赤潮。

当然,夜光藻赤潮并不完全是有害的。夜光藻在摄食有毒藻微小亚历山大藻后,其自身并不含毒素,因此会减弱有毒藻造成的生态危害。夜光藻虽然无毒,但要尽量远离夜光藻发生海域,避免触碰海水。

当“蓝眼泪”现象出现时,我们除了欣赏它的美,更要密切监测当地水质,尤其要监测有毒藻,防止其密度过高。

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