為什么海浪會發“藍光”?美麗背后暗藏?;?/h2>
2019年05月17日
在許多紀錄片中,我們都可以看到大海深處星星點點的熒光,其中不少都是水母發出的。近年來,在一些地區的海面甚至靠近海灘的地方,我們在夜晚有時也能看到成片的光亮出現在卷起的浪花中。那這些神秘的光亮究竟來自哪里呢?
海浪因鞭毛藻發光
起初,人們誤以為這些神秘的閃光是海面反射光,光源可能是大氣折射來的燈光或月光。然而,后來人們發現越是在黑暗的夜晚,靠近海灘的浪花中的熒光越是明亮。這充分說明,神秘熒光不是來自于空中,而是海水中就有發光物。這些發光物不可能是人造物體,只能是一些海洋生物。
它們是水母嗎?不是。因為水母沒有在海面上集群的習慣,更不可能在靠近海灘的海面上集群。一些生物學家檢測了發光海浪所在海域的海水,發現了海浪發光的真相。原來,那些發光海域中富含一種會發出藍色熒光的浮游生物,這種生物名為“鞭毛藻”。
其實,海洋中許多浮游生物都能發出熒光,只是它們大多不像鞭毛藻那樣喜歡十分密集地聚集在一起。在只有幾千平方米的發光海域中,往往就可以聚集數以億計的鞭毛藻。鞭毛藻是介于動物和植物之間的一種浮游生物,是金藻門、裸藻門、隱藻門、甲藻門和綠藻門團藻目中具鞭毛的藻類的統稱。它們的共同特征是因具鞭毛而能主動運動,不像許多海藻只能固定在某處或者隨風浪漂流。
鞭毛藻的發光機理
鞭毛藻為何可以發出藍色的熒光呢?美國哈佛大學海洋生物學家伍德蘭德·哈斯廷斯通過實驗發現,鞭毛藻體內有獨特的藍色熒光基因,這種基因能控制細胞膜內的一種特殊蛋白質,令細胞膜開通一條可以產生電流的通道。電流通過這條通道之后,刺激鞭毛藻的熒光蛋白發出熒光。如果通過基因工程的方法關閉熒光基因,鞭毛藻就不再發出熒光。
鞭毛藻很小,體長只有50微米,海水中單個鞭毛藻靠肉眼是看不到的,單個鞭毛藻發出的熒光也很微弱。鞭毛藻并非時時都發光,它們在受到外界干擾時才會像螢火蟲那樣發光,因此往往在夜晚漲潮的時候可以看到成片鞭毛藻發出的藍色熒光,風浪越大,熒光越強。相反在風平浪靜的海面上是看不到這樣的熒光的。
對許多弱小生物來說,隱蔽自己才是最佳策略。鞭毛藻這樣的弱小生物反倒在夜晚發出熒光,它們不怕獵食者循光而來嗎?哈斯廷斯表示,它們的發光原因還是個謎。不過,哈斯廷斯推測鞭毛藻發光正是為了警告捕食者。發光的鞭毛藻聚集在一起,當獵食者攪起波浪時,它們就會發出一片亮光,這樣可以偽裝成一種強大的生物或人造物體,十分有效地迷惑獵食者,令獵食者不敢輕易靠近。哈斯廷斯的足跡遍布大西洋和太平洋,幾乎每天晚上都能發現生物發光現象。其中,馬爾代夫的海域最為突出,這里經常能看到十分明顯的發光海浪,發光的面積也比其他海域要大一些。
發光海浪是污染增強的信號
近年來,海面熒光現象越來越明顯。對喜歡海上夜游的游客來說,這是一件十分開心的事情。但是,對于環保專家來說,這是非常不好的信號,美麗熒光海浪背后潛伏著?;?,包括鞭毛藻在內的浮游生物大規模繁殖,是形成赤潮污染的主要原因。在赤潮爆發時,大量的鞭毛藻會產生危害其他動物的毒素。另外,大量的鞭毛藻等浮游生物會消耗大量氧氣,海水含氧量下降,導致其他海洋生物窒息而亡。
鞭毛藻等浮游生物形成的赤潮污染不是自然形成的,而是人類向海洋排放了過多化肥和有機污染物導致的。研究人員發現,海洋上的藍色發光區往往靠近海岸,因為越是靠近海岸,來自大陸的富營養污染物越多。
希望人們在未來能減少排向海洋的富營養污染物,因為我們更愿意擁有一片持久潔凈的大海,而不是獲得觀賞藍光海浪奇景的短暫滿足感。
來源:知識就是力量公眾號

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