第5章 探索生物发光的奥秘

夏夜乘凉时，我们常见草丛上飞舞着一个光点，那就是萤火虫。我们想方设法将它抓到手，把它放在玻璃瓶内后，还可以看到它尾部发出的淡淡的、黄绿色的光。夜晚，在农村，一个人独自走过坟场总是有些心惊胆战，虽然我们并不相信有鬼魂存在，但当那一闪闪的磷火在不远处升起时，确实使人感到恐惧。

类似的例子还有很多，在这些神秘的发光中，很大一部分是属于生物发光。在大自然中间，许多种植物、昆虫以及较低等的生物，如细菌，都有发光的能力。目前，神秘生物体的发光机制，经过科学家长期探索已经有了一定的眉目。

萤火虫为何发光

科学家发现，萤火虫发光的目的，主要是用来吸引配偶，进行交配。根据观测，雄虫发光后，雌虫也会发出荧光作为回应。这样，在黑暗中它们就能弄清彼此的位置。

萤火虫发光的过程，可以用来说明一部分生物发光的机制。腺嘌呤核苷三磷酸（简称ATP）是生物体细胞用以贮存能量的一种化合物，ATP可以与萤火虫体内的荧光素发生作用，形成一种荧光嘌呤化合物，这个化合物在荧光酶的催化作用下，在有氧存在时，产生荧光。所以，这种发光是一种化学发光，在发光时并不产生热量。

在日本沿海地区，有一种小甲壳虫，也具有与萤火虫相似的发光系统，但它的发光方式有些不一样，它可以同时在体内制造荧光素和荧光酶，然后将这两种化学物质排入水中。在水中氧化后，这两种物质就会产生发光作用。将这种甲壳虫的尾部磨碎并干燥，然后再加水混合，它也会发光，并可持续一小段时间，干粉加得越多，其发光时间就维持得越长。

萤火虫发出的光虽然很微弱，但还是有用处的。在中国古时候，就有捉萤火虫放入瓶中，照亮书本在夜间读书的故事。在第二次世界大战期间，日本军队在森林中巡逻时，为了阅读简短的命令而又不让敌方发现，就将干的萤火虫尾部用唾液弄湿，黏在手掌上来照明。

萤火虫尾部在干燥状况下，仍保持发光的能力，科学家正在考虑利用这个特性，来探测外空中有无生命存在。由于ATP和生命观象紧密相连，科学家就把不含ATP的荧光素—荧光酶的复合物制成探测器，用宇宙飞船发射到外星球去，如果那个星球有ATP存在，就会和荧光素——荧光酶的复合物发生作用，从而产生荧光，仪器就可以测到这个讯号并发回地球，我们也就可以知道该星球有ATP的存在。

海中鱼儿为何会发光

在305米的深海中，人们发现了一种会发光的鱼，这种鱼在身躯两边和腹部长有小的发光器官，在终年黑暗的深水中，这种鱼发出的光就像闪光的珠宝，呈淡黄色或淡蓝色，并在鱼身上或排列成行，或排成新月形，煞是好看。据分析，这种鱼的发光也是由体内的化学物质氧化所造成的，发出的光可以使鱼看清在深海中的道路，也可以使有趋光性的小鱼游到它的身旁而成为它的“口粮”。

在并不很深的海中，人们发现了另一种会发光的鱼。这种鱼由体内发光，经过其透明的皮肤散射至体外。经过研究，科学家认为这种发光是一种自身保护性的适应，因为这种鱼群发出的光十分类似于太阳光照入水中后散发所形成的微光，这样就可以蒙混大鱼的眼睛，逃脱被大鱼吞吃的悲剧。

是朽木在发光吗

黑夜里，森林里的老树墩、腐烂的树干和树根有时会突然发出光来。如果人在黑夜的森林中行走，突然碰上了腐烂的树墩，树墩会立刻碎裂成很多闪光的碎片，脚下的土壤也会像撒满许多火星似的。如果这时你想拾起一颗火种，你捡到手的只是一块朽木。

这是朽木在发光吗？不是，这是寄生在朽木上的一种被称为蜜环菌的菌在发光，它是发光菌家族中的一员。蜜环菌发光的不是它的菌伞，也不是它的菌柄，而是它的“根”，也就是菌丝体。这种菌丝体渗进树皮和木质之间，像网一样布满整个朽木，当这些菌丝体发光时，人们就以为是朽木在发光了。

在巴西热带森林中，长着一种称为钟状菌的发光菌。这是一种真菌，巴西的土著居民把它看作是大自然生灵之神的化身，对它顶礼膜拜。它的特点是生长速度极快，开始像一个小蛋，然后逐渐长大，后来裂为两半，接着长出黄色的菌伞和细长白色的颈脖。颈脖生长的速度达到每分钟5毫米，在短短的两个小时内，它竟然长到0.5米高。然后，从菌伞下它又长出了精微透孔的白色藻纱，接着散发出一种动物尸体的臭味，吸引苍蝇和夜蛾等昆虫。到夜间，真菌能发出绿宝石光泽般的光彩，只是它的寿命很短，第二天就要死去。

许多种类的细菌都具有发光的能力，这些会发光的细菌包括我们日常可在腐肉上发现的细菌。例如，盐腌的火腿在黑暗中会发出一道淡绿色的荧光，这就是细菌所发的光，这种细菌对人体无害，而且不会影响火腿的食用价值。

“鬼火”是怎么回事

科学家对古坟地上出现的“鬼火”曾进行了长期的研究，他们认为，夜幕降临时古坟地上闪烁的火光，是沼气在空气中燃烧。

我们知道，有机物腐烂后会产生沼气，它的主要成分是甲烷——一种碳氢化合物，夜间，它在坟地上飘荡并产生自燃现象，人们就看到了所谓的“鬼火”。

“鬼火”的形成还有另外一个原因，这就是人或动物的尸体腐烂后，由骨骼中会分解出一种称为磷化氢的化合物，它在空气中会自动燃烧发光。夜间在野地里它的火焰呈淡绿色，迷信的人看到后还以为是鬼点的火呢。

发光的鸟

在非洲的密林中生活着一种特殊的无名鸟，它的头部和翅膀上长有羽毛，其他部分只长着硬壳。每当入夜之后，这种硬壳就会闪闪发光，附近的人们常去捕捉这种鸟，并把它们养在笼内，夜间可以用来照明。

由此可见，生物发光现象在大自然中是广为存在的。长期以来，人们一直以为这是神灵在显灵，并由此产生了许多误解。经过科学家深入细致的工作，生物体发光现象大部分在科学上已不再是谜了。