闪光识别，寻找配偶

发光器官：闪光识别，寻找配偶

在大海的深处，那里只存在着极其微弱的光线，一切动物几乎都是互相掠夺，因此，识别同类和区分雌雄就成了它们生存的主要环节。在光线充足的水中，鱼类彼此之间能通过形状、颜色或条纹而相互识别；但到很深的地方，即使是最锐利的鱼类眼睛，要将一个影子的运动形状准确地识别出来是不太可能的。所以，无数的深海鱼类都以分布于全身的极微弱的光作为标志来识别自己的同类和分辨雌雄。这些光通常由发光器发出，我们发现，在大海的某些深度区，有95%的鱼类都以一定的形式使用这些发光器官，或随时将光发射出去，或保持着连续发光。

萤火虫

大海可分成很明显的深度区，在200米深处的水域通称为浅海区，它与深海区融合在一起；深海区的底层大约在2000米左右；深于2000米的水层称为“无生命水层”，那里的生物极为稀少。生活在这个区域的生物当它们需要捕食或互相交配时，自然就遇到了困难。然而这些鱼发展了发光器官系统，这个系统对同一种类或相同种类的不同性别来说是恒定不变的，并且其结构相当完善，所以鱼类能够根据发光器官的类型相互识别。

许多鱼类根据发光类型和闪烁间隙，雌雄成群结队地集合在一起，然而又不自觉地把自己存在的信号发给了捕食者。但也有为欺骗捕食者而设计的发光系统。反过来，捕食者利用发光在它们的有效范围内来诱惑那些牺牲者。通过声音或其他感觉发现附近有其他鱼类而发生反应时，不是连续发光的器官就闪光了。识别不同鱼类的反应性闪光表明，同类鱼的发光类型可以互相引起光的充分显现或者反复闪光。

会发光的鱼

某些鱼类闪光有精确的间隙——以相同的间隔发光和熄灭，在同类鱼中，识别的信号类型是恒定不变的，并且与其他所有种类都不相同，即使是非常相近的种类也不相同。这些器官的发光，用人工的方法在水里加上氨水或通入电流就能引出。

因为白天生活在深水中的鱼类在夜间经常浮到水面，所以有时我们能看见或捉到点缀着发光器官的小鱼。澳大利亚沿岸的某些水域这种鱼很多，就像北美太平洋沿岸一样。它们除了在没有月光的夜晚以外，平时很少游到紧靠水面的地方。这种鱼体长大都小于12英寸（约30cm），忽上忽下地游动，显然是在寻找食物。它们仿效着生活在海中的小无脊椎动物或浮游生物，形成波动和有节律的栖移活动。这种采取微小生命的活动形式，每天改变着深度，还不知道是什么原因。据分析，不可能是温度变化所引起，因为深水中的温度是恒定的；也不可能是对亮光和黑暗周期的反应，因为它们老是生活在黑暗处。这很可能是由无节律性的生物钟的机制所造成的。

发光器官具有极高的效能，并且都是发冷光。光是以不同的方式产生，又受到各种方式的控制：有的恒定地发光，有的像闪电般地突然显现。当发光器官发展到最高级时，就像是眼睛和腺体的结合产物。说它像腺体，因为它有分泌一种液体的细胞；说它像眼睛，因为它有一个聚焦的透镜，通过这透镜产生几乎完全平行的光束，由一个虹膜状的结构控制光的数量。这种发光器的背面有一个反射层，一般含有银色鸟便嘌呤，其后还有一层色素包围着整个发光器官，防止光线射入体内。腺体分泌一种含磷的荧光素化合物。当荧光素酶存在的情况下，被氧分解就发光了。氧气是从营养腺体的丰富血管中获得的。这是一个很巧妙的装置，因为血管随着它周围肌肉的收缩而收缩，此时由于中断了血液供应，到达腺体的氧也停止了，所以光就随之熄灭。

照明光源

最近，人们已经能够用人工的方法复制出化学光。化学光不需要电路和电池，它的优点是能够在液体、粉末、球状、薄片、板块等各种形状下使用，当它们与空气或氧气接触时，即被活化而发光。化学光不会燃烧，不发热；只有把它装在密闭的容器内，隔断空气中的氧才能使其熄灭。这样看来，人们是在仿效着自然界早已应用了的那些光的性质。

在鱼身上还发现由腺细胞组成的较为简单的发光器官，这些腺细胞来自分泌皮肤黏液的细胞。它们有时在皮肤低洼处集成一团，当皮肤黏液分泌物离开腺细胞，并与水接触时，就因吸收氧气而发光。还有一种类型的发光器官是由生活在皮肤洼陷处的发磷光菌体构成，当氧气与这些细菌接触，它们就发光。这些氧来自受肌肉支配的能收缩的血管或是海水。

人们认为这些发光器官发出的光是不会带有颜色的。因为产生不同的颜色需要化学变化或类似滤光器样的各种结构。但事实上，这些光的颜色还是有变化的，大多数呈蓝色或蓝绿色，也有少数鱼发出淡红、浅黄、黄绿、橙紫或蓝白等颜色的光。经过充分研究，有趣地发现某些鱼的发光器官发出的光波波长与它的光感受器最易吸收的光波波长是一致的。这就意味着任何一类鱼的眼睛对来自同种鱼所发出的光是最敏感的，这个事实有力地说明了发光器官能使鱼在黑暗中识别自己的同类，并能聚集成群或寻找配偶。

有许多种深海鱼，在眼睛周围或附近有非常大的发光器官。它们的功能比起其他部位的发光器官来更为专一，它们可以经常被遮盖起来，或是通过肌肉将它转入到色素囊内，或是被一个黑暗的、像帘子状的膜所覆盖，就像眼睛被眼睑盖住一样。这些器官也有很好的聚焦结构，有时甚至连发光细菌的简单凹陷同样也被像快门一样的结构控制着。这种机制与血管收缩、中断对细菌或腺细胞的氧供应有着相似的效果。所不同的是，当发光器官被覆盖物遮住时还能继续发光，而当血管收缩时，氧气一旦中断，发光就停止了。

照明光源

某些鱼类还具有与眼睛附近这样的发光器官相类似的光斑，如生活在水面的某些鱼，在靠近尾巴处有带色的眼斑，这可能是为迷惑追捕者而设计的。有时它们为了达到双重目的，也使用闪光信号，就像在交配季节中萤火虫那样。有些鱼类只有雄的发光，雌的不发光，如同鸟类一样，似乎雄的试图把捕食者的注意力从雌性个体上转移，使其在平静的环境中繁殖后代，保持子孙的永远延续。

最令人注目的是头旁的腺体性发光器官，这种鱼当它逃跑时，能把发光的云雾放射到水中迷惑敌人。就好像章鱼和乌贼使用的方法一样，当敌人追捕时，它们就射出一种墨汁样的液体，把水搅混而逃跑。甚至无脊椎动物也掌握和发展了这个习性。生活在不太明亮深水区的一种小虾在逃跑时，也释放出一片发光的液体来蒙蔽和迷惑敌人。

在柔软的背鳍或触须上挂着诱饵的琵琶鱼是捕鱼人所熟悉的一种鱼。这种鱼不仅存在于有光的海面，在深水中也大量存在。它们携带着发光的诱饵，其光呈黄、黄绿、蓝绿或橙色，有的还可能由于血管收缩而一亮一灭。看来这些诱饵是由发磷光的细菌组成，当菌体对来自血管的氧发生反应时显出闪光。琵琶鱼在嘴里也有发光的诱饵；有的鱼类有闪光的牙齿，这可能是黏液覆盖下的细菌所产生的。

鱼的发光器官形式可能多达数千种，甚至很小的鱼，其体表也会有几千个这种微小的发光体。每边两排，就像两排小洞一样，这是非常普遍的类型，有时发光体位于侧线下面或腹部。这些发光体的排列间隔较为均匀，有三个或数个排成一直线或排成三角形。有的发光体在鳍上，或像蝰鱼那样，甚至在嘴里面。在夜间游近水面的小灯笼鱼有很明显的头灯，还有些鱼在紧靠尾部有强烈闪光的发光物。

照明光源

鱼的发光器官不是进化上的新发展，在研究深海鲨鱼时发现，它们是属于相当古老的类型。其结构除了没有反射层外，基本上与那些已经描写过的具有透镜和背后有色素的发光器官是类似的。但这些发光器官形状很小而数目相当多，甚至在胸鳍上也有，这样就能显示出一个闪闪发光的鱼的轮廓，而不像几排单调的发光物。和硬骨鱼比起来，这些发光器还不太专门化，然而鲨鱼有极灵敏的眼睛，也就足以识别同类了。

在海洋中发光的不仅限于鱼类和甲壳类动物。在茫茫大海中，夜间常可看到水中移动着一些生物，其原因就是当这些生物受到骚扰时，无数小的有机体就会发光。此光可以照亮一片水域，足以使鱼群看得清清楚楚。至于珊瑚和某些植物也会发出不同颜色的荧光，虽然我们还不知道有某种动物的眼睛专门对这些荧光发生反应，但总是有某一定的原因。

在陆地上有时也能看到发荧光的地衣和苔藓；还有能控制光闪的萤火虫。这种光的显现是适应在黑暗中进行辨认和召唤异性进行交配的需要。