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[科普中国]-会发光的两栖动物

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会发光的两栖动物

黑黑的天空低垂

亮亮的繁星相随

虫儿飞虫儿飞

你在思念谁

——《虫儿飞》

夏天的傍晚,我们经常会看到萤火虫,就像天空中闪烁的繁星。那么萤火虫的光是怎么产生的呢?

萤火虫会发光,属于一种生物荧光现象。何为生物荧光?当生物体吸收光能之后发出荧光,这种现象便是生物荧光。生物荧光的潜在机制可能包括皮肤、分泌物和骨骼中存在荧光蛋白和化合物,也有可能与某些生物体中色素细胞的化学结构有关。而且不仅萤火虫会产生生物荧光现象,个别两栖动物同样存在生物荧光。

阿根廷的一位自然科学研究人员在亚马孙雨林中做学术研究时,无意间发现了会发光的南美圆点树蛙。通过初步探究发现,这种树蛙在受到紫外线光束照射后,皮肤就会发出蓝绿色荧光。在与萤火虫发光进行对比研究后,研究人员不仅获悉了圆点树蛙的发光原理,还得知南美圆点树蛙与萤火虫的发光原理有一定区别。

萤火虫发光是因为在其尾部有一种发光细胞,其中含有荧光素和荧光素酶。通过ATP所提供的能量激活荧光素,并在荧光素酶的催化作用下,让激活的荧光素与氧发生化学反应,从而形成氧化荧光素,发出荧光。

而南美圆点树蛙的皮肤、淋巴组织和腺体中含有3种化学荧光分子,这些荧光分子含有环状结构和碳氢化合物链,可以产生荧光。据研究人员说,南美圆点树蛙是世界上第一次发现“荧光蛙”。

在此之后,研究人员发现的能够发光的两栖动物少之又少。所以科学家们曾一度以为生物荧光或许很少存在于两栖动物之中。直到英国自然科研旗下的《科学报告》杂志发表了一项动物学研究指出,生物荧光可能广泛存在于两栖动物当中。

对此,美国一所大学的研究人员专门做了一项研究。他们将来自32种两栖动物的个体,暴露在蓝光或者紫外线下,使用光谱法测量了这些动物发出的光的波长。研究发现,32种两栖动物都是生物荧光的,只不过是荧光样式有所不同而已。

那么,生物荧光对两栖动物具有什么作用呢?生物荧光可以将两栖动物与周围的环境区别开来,产生的反差会让同伴轻而易举地找到它们。除此之外,生物荧光还能帮助两栖动物进行伪装,模仿捕食者,从而避免外来的侵害。看来,大自然的每一种现象都具有其存在的价值。两栖动物的发光现象,是为了能够让两栖动物更好地在生态环境中生存下来。

作者: 张思

本文由江西省九江市柴桑区二中高级教师黄少华进行科学性把关。

本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。

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