科學家們已經弄明白了為什麼某些種類的鯊魚能夠吸收海洋中的藍光，並把藍光變成淺綠色，使它們看起來會發光。根據《科學》雜誌上的一篇新論文，這是因為在鯊魚皮膚較輕的部位發現了一個小分子代謝物家族。
這種現象被稱為生物螢光，不要與相關的生物螢光現象混淆。這些不是「黑暗中發光」的鯊魚。螢光是一種光以較長的波長被吸收和發射的現象。紐約城市大學的戴夫·格魯伯是這項研究的共同作者，他說：「有一些發光的鯊魚，有些動物同時具有這兩種特性，這讓人更加困惑。」「最簡單的思考方法是，一些動物能發出自己的光(生物發光)，而另一些則能轉化光(生物螢光)。」
大多數生物發光物種都生長在海洋深處，在所謂的「光區」之下，那裡沒有來自太陽的光子可以到達，所以動物必須自己發光。格魯伯說：「生物螢光更多的是一種淺層現象，因為那裡有光。」
幾年前，格魯伯對研究鯊魚產生了興趣，當時他發現，生物螢光在180多種海洋物種中出奇地普遍，其中一些是鯊魚和黃貂魚。在此之前，大多數的生物螢光研究都集中在水母和珊瑚上。「關於螢光在珊瑚中的作用有很多爭論，但是鯊魚是一種視覺感官非常強的動物，」gruber說，這是珊瑚絕對缺乏的。當格魯伯提到生物螢光鯊魚的存在時，他和克勞福德正在進行另一個項目，這個項目變成了一個共同的激情項目，儘管他們一開始沒有資金。
發光的綠色
最著名的生物螢光機制是綠色螢光蛋白(GFP)。1961年，Osamu Shimomura和Frank Johnson從水母中分離出了這種蛋白質，水母在陽光下呈綠色，在燈泡下呈黃色，在紫外線下呈螢光綠色。(Shimomura因為這項研究獲得了2008年諾貝爾化學獎。)
綠色螢光蛋白含有一種特殊的發色團，可以吸收和發射光。在發色團上照射紫外線或藍光會使其吸收能量，變得興奮，然後以綠光的形式釋放出多餘的能量。自此，綠色螢光蛋白成為全球研究人員的標準標記工具，使他們能夠在細胞水平上研究以前肉眼看不見的生物過程。珊瑚也可以在多種顏色下發出漂亮的螢光，而導致這種現象的蛋白質與綠色螢光蛋白屬於同一科。
在膨脹鯊魚(頭環文氏體)和鏈貓鯊(鏈貓鯊)的皮膚中發現的新化合物與綠色螢光蛋白及其家族蛋白相似，當特定波長的光照射在它們身上(通常是紫外線)時，它們會發出明亮的綠色螢光。「不同之處在於，我們的分子是小的代謝物，而綠色螢光蛋白是一種蛋白質，」耶魯大學的傑森·克勞福德說。代謝物是在新陳代謝(消化或其他身體化學過程)過程中產生的物質，負責許多身體功能。
鏈貓鯊的齒狀結構
鯊魚皮已經很神奇了。任何接觸過鯊魚的人都知道，如果你從頭到尾撫摸鯊魚，它的皮膚會感覺很光滑。然而，反過來看，它就像砂紙一樣。這是因為鯊魚全身都有微小的半透明鱗片，大約0.2毫米大小，被稱為「齒狀體」(因為它們非常像牙齒)，尤其是集中在鯊魚的兩側和鰭上。它就像鯊魚的一套盔甲，通過減少阻力使動物更有水動力，就像高爾夫球上的酒窩一樣。
在這篇最新的論文中研究的兩種鯊魚的皮膚有兩種不同的色調：淺色和深色。皮膚較輕的部分含有一種特殊的分子，負責動物的生物螢光。克勞福德說：「它們從太陽那裡吸收光線，在不同的海洋深處，它們吸收太陽光的某些波長，然後發射出更長的波長，這樣它們看起來就像明亮的綠色。」至少在鏈貓鯊的例子中，深色的齒狀體充當了光波導，將螢光信號沿著它們的體長傳導。
鯊魚的視角
鯊魚也能看到這種特定的波長。格魯伯在2015年進行了一項研究，研究對象是配備有「鯊魚眼」攝像頭的鯊魚，研究這兩種鯊魚的視覺色素。格魯伯承認：「我第一次完全被嚇壞了。」考慮到像《鯊魚周》這樣的媒體活動不可避免地聚焦於具有攻擊性的稀有鯊魚物種，而大多數人都沒有接觸過這種動物。「現在我經常和鯊魚一起遊泳，我從不同的角度來看待它們。而且它們可以追溯到4億年前。和他們一起遊泳就像進入過去的入口。」
根據格魯伯的說法，鯊魚是單色的，這意味著它們只有一種視覺色素(一根杆子)對藍綠色界面敏感。他說：「杆子通常更適合於光強，用於在弱光條件下觀察物體。」「所以鯊魚很可能在藍光條件下，也就是光譜的藍綠色端，能看得很清楚。」海洋主要是一個藍色的環境，因此發射和檢測這種綠色螢光的能力有助於在那個環境中創造更多的對比。
克勞福德說：「對它們來說，這是一個完全不同的系統，其他動物不一定能進入。」「他們對世界的看法完全不同，因為他們的皮膚和眼睛可以檢測到這些生物螢光特性。想像一下，如果我是亮綠色的，但是只有你能看到我是亮綠色的，而其他人不能。」
一旦研究小組分離出這些化合物——利用它們的光譜特性跟蹤它們——他們就開始測試它們的其他有用特性。他們發現其中兩種新分子也具有抗菌特性。它不是一種特別有效的抗菌藥物，迄今為止，他們只在實驗室的體外樣本中觀察到高濃度；這種抗菌活性還需要在現實生活中進行測試。但它在那裡的事實引起了格魯伯的興趣。
他說：「實際上，鯨魚蛻皮的速度比人類要快得多，這是為了阻止藤壺和其他東西在它們身上生長。」「這是一種鯊魚，它躺在底泥水界面的底部，那裡有很多微生物。不過，它們身上並沒有長滿藻類之類的東西。」
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