有些海灘為何在夜晚會發光?真的不是"幽靈"作怪
2020-11-22 網易科技（原標題：Why Do Some Beaches Glow At Night?）
作者 | 天門山
出品 | 網易科技《知否》欄目組（公眾號：tech_163）
夜晚到來時，有的海灘邊的海水會像仙境般在發光，就像夜空中閃亮的群星落滿海邊！什麼在發光，答案很簡單，那是藻類生物體在發光。但是，這些藻類並非在每個沙灘都存在。
（生物體在海浪中的發光景象）
生物體發光是生物體內發生化學反應的結果，它是海洋生物之間傳達信息的重要形式，也是科學家用來研究掠食者與獵物之間相互作用的重要切入點。
哪些海洋生物能發光？
具有發光能力的生物不只限於藻類，某些種類的細菌、水母、蠕蟲、甲殼類動物和魚類等其它海洋生物，也有這種獨特的發光能力。在許多情況下，一些海洋動物吞食細菌或其他發光生物後，也獲得發光能力。夏威夷的短尾烏賊就是這樣的一個例子。
（夏威夷短尾烏賊）
多細胞生物被廣泛認為具有這種能力，而一般具有生物發光能力的海洋生物，是被稱作甲藻的單細胞生物(藻類)。
夜光藻屬甲藻類，它在受到外來幹擾時會快速發光。生物發光往往被用來對外來捕食者的抵禦。在世界各地的沿海水域，都發現有甲藻存在。不過人類對它們能夠發光的美好景象，卻往往有諸多誤解，稱它們是「海鬼」或「海之幽靈」。
生物體發光是何顏色？
海的顏色看起來為何是藍色的，而不是紅色、粉紅色或黃色的呢？找到這個答案需要光譜知識。我們從了解海水的深度開始。海洋太深了，太陽照射的光無法到達海底，因此幾乎沒有或很少從海底反射出來的光線。
海水對太陽光光譜中不同色光吸收程度不同。太陽光照射到海面上，光譜中的紅色、黃色和綠色的光被水吸收，由於水分子的散射效應，藍光被反射回來，我們看到的海水就是藍色的了。
（可見光光譜）
由於與沙子和礫石的相互作用，海岸邊的水分子更分散，從而導致光的更多散射。一些藻類（如夜光藻）具有吸收某些波長光的能力，然後反射藍光，這給我們展現出一個充滿星星般的海洋童話場景。
海洋生物發光的成因
生物發光是生物活體中發生的一種化學反應。由於熱效應光比例低於20％，所以它被稱為「冷光」。
這樣的化學反應需要螢光素底物和螢光素酶，並且需要氧氣存在。已經知道一些微生物本身產生螢光素。在氧氣存在下，螢光素與螢光素酶反應形成氧螢光素和水，從而產生光並使氧化的螢光素失活。
（螢光素酶反應）
防禦機制還是引誘手段？
許多生物體的發光是一種自身防禦機制，或者是為了迷惑掠食者。吸血鬼魷魚（也叫幽靈蛸）就是這樣一個例子。這種魷魚沒有墨囊，噴出的是一種生物發光粘合液體，這讓潛在的掠食者感到驚呆和迷惑。脆海星是另一類利用生物發光來分散掠食者注意力的海洋動物。它們通過肢體發光來迷惑掠食者，達到逃脫的目的。
（脆海星）
一些海洋生物把發光作為引誘獵物的手段。垂釣魚（亦稱鮟鱇魚）是利用生物發光來吸引獵物的最著名的捕食者之一。這種魚的頭部很大，上面長著一種叫做燈絲的肉質生長物，燈絲像燈泡一樣發光。由於好奇，小魚們會靠近這些發光點，但很快就被該食肉動物吃掉了。小魚們在成為犧牲品之前，無法看到隱藏在光芒背後的巨大而可怕的這種垂釣魚。
（畫家筆下的垂釣魚）
一些海洋生物和陸地昆蟲向我們展示了發光的奇幻景象，這再次表明大自然是一個多麼令人著迷的世界。
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