最近大連海邊又雙叒叕出現了神奇的熒光海,很多小夥伴都跑去海邊欣賞,海浪拍打在岸邊沙灘上,化成一道藍色海岸線,海浪拍打在礁石上,藍色的星星點點像是繁星落到大海中。不過,這夢幻般的景象是怎麼形成的呢?
圖 藍色海岸線
熒光海中最常見的發光生物是夜光藻(Noctiluca scintillans),它是浮游甲藻的一種,主要分佈在溫帶和亞熱帶近岸水域,屬於常見藻類。
中國所見的夜光藻種類是紅色夜光藻,有紅色夜光藻海域,在白天看上去會泛淡紅色,這是它的伴生藻類引起的顏色。其實紅色夜光藻沒有色素體,它是一種異養生物(非光合作用),透過吞噬浮游生物、矽藻、其他甲藻、魚卵和細菌為生。
單反相機長曝光拍出來的熒光海是夢幻的,而在光學顯微鏡下的夜光藻是胖嘟嘟的。
圖 顯微鏡下的夜光藻
夜光藻長著圓球形的身體,高度囊泡化,有一個能輕微活動的觸手,能將外界小型浮游植物或有機顆粒送入胞口內,在細胞內形成食物泡進行消化。其原生質集聚於胞口附近,原生質中有一個核。它們個頭較小,其細胞直徑為0.15至2毫米,在白天人們用肉眼也能發現它們的存在。
夜光藻為什麼能發光?
夜光藻發光其實是一種保護機制,它的天敵是橈足類節肢動物,突然發光可以嚇退它們,或者用光線把更大的動物引來,先把橈足類動物吃掉。
目前已知的生物發光體系的發光機理分為兩大類,一類是熒光素—熒光素酶體系,另一類是由Ca2+觸發發光蛋白機制。夜光藻的發光機制屬於前者。
在熒光素-熒光素酶體系中,發光底物熒光素(Luciferin)和熒光素酶(Luciferase)是分開的。當夜光藻表面受到外界壓力刺激,會產生一系列的訊號分子,使得熒光素在熒光素酶的作用下,被氧氣氧化產生高能量的含氧熒光素,接下來釋放能量,變成氧化熒光素,在此過程中大部分能量轉化為光(圖5),在這個過程中熒光素酶是可以反覆利用的,只會消耗熒光素底物。陸地上的昆蟲、蠕蟲、細菌和海洋中的軟體動物、細菌、魚類等發光生物的發光機理都是這樣的。
出品:科學大院
最近大連海邊又雙叒叕出現了神奇的熒光海,很多小夥伴都跑去海邊欣賞,海浪拍打在岸邊沙灘上,化成一道藍色海岸線,海浪拍打在礁石上,藍色的星星點點像是繁星落到大海中。不過,這夢幻般的景象是怎麼形成的呢?
圖 藍色海岸線
熒光海中最常見的發光生物是夜光藻(Noctiluca scintillans),它是浮游甲藻的一種,主要分佈在溫帶和亞熱帶近岸水域,屬於常見藻類。
中國所見的夜光藻種類是紅色夜光藻,有紅色夜光藻海域,在白天看上去會泛淡紅色,這是它的伴生藻類引起的顏色。其實紅色夜光藻沒有色素體,它是一種異養生物(非光合作用),透過吞噬浮游生物、矽藻、其他甲藻、魚卵和細菌為生。
單反相機長曝光拍出來的熒光海是夢幻的,而在光學顯微鏡下的夜光藻是胖嘟嘟的。
圖 顯微鏡下的夜光藻
夜光藻長著圓球形的身體,高度囊泡化,有一個能輕微活動的觸手,能將外界小型浮游植物或有機顆粒送入胞口內,在細胞內形成食物泡進行消化。其原生質集聚於胞口附近,原生質中有一個核。它們個頭較小,其細胞直徑為0.15至2毫米,在白天人們用肉眼也能發現它們的存在。
夜光藻為什麼能發光?
夜光藻發光其實是一種保護機制,它的天敵是橈足類節肢動物,突然發光可以嚇退它們,或者用光線把更大的動物引來,先把橈足類動物吃掉。
目前已知的生物發光體系的發光機理分為兩大類,一類是熒光素—熒光素酶體系,另一類是由Ca2+觸發發光蛋白機制。夜光藻的發光機制屬於前者。
在熒光素-熒光素酶體系中,發光底物熒光素(Luciferin)和熒光素酶(Luciferase)是分開的。當夜光藻表面受到外界壓力刺激,會產生一系列的訊號分子,使得熒光素在熒光素酶的作用下,被氧氣氧化產生高能量的含氧熒光素,接下來釋放能量,變成氧化熒光素,在此過程中大部分能量轉化為光(圖5),在這個過程中熒光素酶是可以反覆利用的,只會消耗熒光素底物。陸地上的昆蟲、蠕蟲、細菌和海洋中的軟體動物、細菌、魚類等發光生物的發光機理都是這樣的。
出品:科學大院