棘皮动物发光之谜

棘皮动物发光之谜

在海洋动物中，从原生动物到鱼类中都广泛地存在着生物发光现象。而棘皮动物的发光，尽管在19世纪已经为人们所知，但对其发光机制和生物学意义，至今还存在分歧。

海里发光动物非常多，如夜光虫、火体虫、磷虾、乌贼、章鱼等，当它们在水面密集出现时，犹如群星点点，十分壮观。

1964年，科学家们在红海发现了一只身长10厘米的奇特闪光鱼光脸鲷，它生活在红海和印度洋不到lO米深处，有时也在较深的珊瑚礁上面，发出的光非常明亮，在水下18米远的地方就能发现。经研究，光脸鲷的发光主要依赖于发光细菌，据测定，它的发光器中大约有100亿个发光细菌。

棘皮动物主要包括海星、蛇尾、海胆、海参、海百合五类。根据苏联海洋生物学家P.赫林不久前的研究发现，在大部分栖居于大陆坡上的棘皮动物中，除海胆以外，其他种类都有发光现象。已知能发光的棘皮动物，有6种海星、2种蛇尾、2种海百合和8种海参。

在正常情况下，棘皮动物本身不会发光，要引起棘皮动物发光，就要磨擦它的突起，把它浸在淡水里，滴入福马林或双氧水溶液，才可以观察到各种各样的发光。生活在海底的海参，身体背面会发出许多小点的光亮，尤其是在突起的末端更为明显，但是发光物质不向外分泌。有一种海星会浑身均匀发光，另外一种海星则是身体某地方向外分泌出发光粘液，还有一种叫钳棘栉的海星则在卵巢位置的步带之间点点发光。有一种海百合能够全身发光，而另一种是点点发光。蛇尾是步带两侧发光，主要是由每一节的各个发光点组成步带两侧的发光线。

棘皮动物发出的光通常是浅蓝绿色和连续不断的闪光。经组织学研究表明，棘皮动物既没有固定的发光器官，又没有特殊的发光细胞，据推测主要是靠表面的颗粒上皮细胞或一种变形虫样的细胞发光。不过，棘皮动物发光的生化机理，至今还不清楚。

对于棘皮动物发光的生物学意义，现在科学家们看法不一，P.赫林综合了以下三种主要假说：

第一种假说，发光是一种“警告的色彩”，告诉敌害，它所攻击的动物是不可以食用的。然而，’许多以底栖动物为食的鱼类，却最喜欢捕食发光的蛇尾类，“警告色彩”对它们来说是不起作用的，所以，有的海洋生物学家否定了这种假说。

第二种假说，发光能够使敌害迷失方向，或者吓退它们。可是，棘皮动物发出的微弱光线，未必可以使凶猛的动物眼花缭乱或迷失方向，相反倒可能引来凶猛者，难怪有很多深海凶猛鱼类就是捕食发光的饵料。再说有的捕食者并非利用视觉而是依靠嗅觉和触觉捕食的。因此这种假说又遭到一些科学家的反驳，认为是可疑而不可信的。

第三种假说，发光是动物的一种“痛苦的呼喊”，也许就是在向它的同族发出的警报信号——必须躲藏起来。P.赫林和其他学者曾经做过这样的实验：对棘皮动物用手触摸，或者以淡水、福马林、双氧水等有害因子刺激它们，这类动物就可以发光。因此，人们推测在大自然中棘皮动物受凶猛的敌害攻击时就可以发光。

P.赫林等科学家的结论性看法是，这三种假说只可以解释棘皮动物发光的个别情况，无法解释整个发光现象，所以棘皮动物发光的生物学意义究竟何在，仍然有待于研究。