发光的奥秘

发光的奥秘

发光物在大自然里分布很广。你大概偶尔见过朽烂的木条发出神秘的光，或者听说过海水荧荧闪耀吧？很久人们都没弄清楚这到底是怎么回事，后来才认识到，木或水的发光常常是由微生物的存在引起的。在地球上，除菌类以外，许多动物和植物也能通过发光把自己阴暗的栖息地照得明亮舒适。

发光有胞外发光和胞内发光两种。在胞外发光的情况下，动物具有两种细胞：第一种细胞含有大团的黄色物质荧光素；另一种细胞含有一种微小的荧光颗粒。动物想要发光，就会收缩肌肉，把发光物质喷射到细胞间隙去，或者干脆喷出体外。荧光素在荧光酶的帮助下氧化时，动物就开始发光。在水里，只有氧充足时，发光才有可能。

在胞内发光的情况下，荧光素和荧光酶都在一个细胞内。这种发光的实际途径现在还不清楚。很可能是由于动物向这类细胞内输送大量的游离态氧而引起的。

四十多年前苏联科学家就发现，在最普通的植物细胞里有着极微弱的发光现象，但当时由于缺乏足够灵敏的装置，还无法测量这种微弱的光。当代科学证实，化学光，即化学能直接变成光，是一种极普通的现象。

动物组织中的生物发光主要是由类脂化合物的氧化引起的。化学反应的结果产生了激活分子，这种分子中的电子被转移到较高的能级上。当电子收回原能级时，其所释放的能量便用来形成新的化学键，或作为光子出现。

在机体中不仅类脂化合物的氧化偶尔能引起极弱的发光，而且在那些维持生命所必需的化学反应中也能出现发光现象。但是能产生荧光酶的大动物是很少的，所以，包括我们人类在内，只能发出十分微弱的光。很多情况下，发光的动物是依赖于与之共生的发光微生物，其中为数最多的是多甲藻属。宿主为它的发光小伙伴提供必要的生活环境，而感恩的小家伙则以光明作为报答。

五彩缤纷的生物发光是一种非常普通的现象，其用途也是各式各样的，不仅仅用于照明。对森林萤火虫而言，光可以帮助雄虫在交配季节里找到配偶。对于一些相对弱小的动物来说，在紧急时刻大放光芒，则是自卫的一种招法。群居的动物还懂得用生物光来保护它们的种群，或者根据发光类型和颜色辨别亲属。深海鱼安鱼康鱼则利用一根特殊鳍刺上的发光诱饵来吸引猎物。

发光生物还可以被人类利用作为照明光源。尽管每个菌体发出的光极其微弱，但只要它们的数量很大，我们就能制造出相当明亮的灯来。1935年，在巴黎海洋学院大厅里召开国际会议时，就是用这种菌灯照明的。说不定，将来可以仿照生物发光，直接将化学能转变成光能，不仅提高了发光效率，而且还用不着很长的电线呢！