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为什么以萤火虫为代表的发光生物,在陆地上很少见?这是一个谜

陆地上会发光的生物少吗?或许你会觉得不少,甚至已经跃跃欲试想要举例,不过还是先等一等,我们这里所说的“发光”是有前提的。

陆地上会发光的生物少吗?

或许你会觉得不少,甚至已经跃跃欲试想要举例,不过还是先等一等,我们这里所说的“发光”是有前提的。目前陆地上已知的发光生物的确有不少,但其所发出的光可以分为两类,一类为“荧光”,另一类为“自发光”。荧光生物的体内存在着荧光蛋白,这些蛋白可以吸收特定波段的光,然后再向外释放另一种波段的光,整个过程基本不需要消耗额外的能量,不会给生物自身带来额外的负担,所以大多数的陆地发光生物采用的都是这种模式。

萤火虫虽然名字里有“萤火”二字,但它却不是荧光生物,它是自发光的。

在萤火虫腹部末端的发光器里存在着两种特殊的物质,它们是“荧光素”和“荧光素酶”,当氧气通过呼吸系统进入发光器之后,在荧光素酶的催化作用下,荧光素会与氧气结合,并与细胞内的三磷酸腺苷发生反应,进而释放出可见的光,因为这个过程几乎不产生热量,所以萤火虫所发出的光就是“冷光”,看起来与荧光生物类似,但其实它是实实在在的自发光生物。

三磷酸腺苷是细胞内的能量分子,也就是说萤火虫发光的过程要消耗自身的能量,这其实就是将生物体内在的化学能通过特定的形式转化为了光能,所以萤火虫发光是要耗能的。

能量对于野生动物而言是非常宝贵的,而能量的获取往往又不是一件容易的事情,因此除非能够产生特别大的生存优势,否则生物的演化趋势都是趋向于“节能”的。也正是因为这个原因,所以陆地上能够自发光的生物是非常少的,萤火虫算是一个特例。

然而,自发光的生物虽然在陆地上十分罕见,但在海洋中却比比皆是。

目前海洋中所有会发光的生物中,具备自发光能力的生物大概占到了50%,而在深海区域,自发光生物的比重更是超过了90%。为什么会这样呢?一种观点认为“发光”会给深海生物提供极大的生存优势,掠食者可以通过发光来诱捕猎物,而处于弱势地位的生物也可以通过突然发光,来惊吓和驱离捕食者。孤立地来看,这种说法是有道理的,但这种优势本质上是黑暗赋予的,而黑暗不止深海里有,陆地上也有。

在陆地上,黑暗与光明各占据一半的时间,有很多动物都是在夜晚活动的,而在南北极地区,更是会出现长时间的极夜现象,此外,陆地上的洞穴生态系统更是终日处于黑暗之中,一点也不比深海的情况好。

也就是说,在这些黑暗的环境下,海洋生物可以通过发光获得的生存优势,陆地生物一样也可以,可陆地上就是没有像海洋中一样演化出那么多的自发光生物,这一点着实令人费解。是陆地生物演化的时间不够长吗?也不是。

生命起源于海洋,海洋生物的演化时间自然是比陆地长,但发光这种能力所需的演化时间其实并不长。

有一种解释似乎较为合理,生物的自发光过程本质上是一种生物化学反应,这个反应过程中除了会产生光,还会产生一些副产品,这些副产品对于生物本身而言是有害的,但这一问题大海可以帮助解决,因为海水能够帮助生物迅速清除或稀释这些有害物质,减少它们对细胞的毒害作用,而陆地生物就不同了,因发光而生成的有害物质不能及时排出,长期在身体中积聚会带来严重的健康问题。当然,这也只是一种猜想。

评论列表

才疏学浅
才疏学浅 2
2025-10-21 18:36
黑暗森林法则,谁敢发光[得瑟][得瑟][得瑟]

才疏学浅 回复 10-22 21:59
对于小动物来说,确实还是更危险一些[开怀大笑][开怀大笑][开怀大笑]

才疏学浅 回复 10-22 22:00
对于小动物来说,确实还是更危险一些[开怀大笑][开怀大笑][开怀大笑]

用户11xxx05
用户11xxx05 2
2025-10-22 17:34
生物技术这么成熟,改造某些动物发光就是了