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鲨鱼|深海中的它们为何会发光？

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鲨鱼|深海中的它们为何会发光？
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灯笼乌鲨的腹部 。 一些海洋动物动物的身体下部有发光细胞 ， 可以利用足够的亮光适应周围的环境 ， 从而隐藏身体轮廓以躲避潜伏在下面的捕食者 。 摄影： JéR?ME MALLEFET
【鲨鱼|深海中的它们为何会发光？】近日 ， 新西兰东海岸的鲨鱼研究人员发现 ， 3种深海鲨鱼具有生物发光特征 ， 它们的皮肤上有专门的细胞 ， 能发出柔和的蓝绿色光 。 这项研究已发表在《海洋科学前沿》杂志 。
铠鲨是研究中提到的3种深海鲨鱼其中之一 ， 它可以长到1.8米长 ， 是已知最大的生物发光脊椎动物 。 我们知道的大王乌贼也会发光 ， 其体型要比铠鲨大很多 。
比利时鲁汶天主教大学研究助理、该新研究的主要作者Jér?me Mallefet表示 ， 生物发光此前只在大约十几个鲨鱼物种中有过记录 ， 新的发现让我们对这种现象在深海鲨鱼和其他海洋动物中的普遍性有了更加清晰的了解 。
研究人员在考察时从海洋的微明区（深度约为200米到1000米）打捞了少量的铠鲨 ， 灯笼乌鲨和南方灯鲨 。
当Mallefet在科考船上看到捕捞上来的铠鲨发出亮光时 ， 他激动到不知所措 。 “我看到它时差点哭了……这太令人兴奋了 ， ”他说道 。
另外两个物种比铠鲨要小一些 ， 它们都是偶尔被渔民无意中捕获的 。 二者都不是濒危物种 ， 但人们对它们的生活方式和生物学特征知之甚少 。
深海生物学家Diva Amon表示 ， 她对这一发现感到“敬畏” 。 “这些发现提醒我们 ， 关于深海及其居民 ， 我们还有很多需要发现和了解的地方 。 ”Amon还是《国家地理》的新兴探险家 ， 她没有参与这项研究 。
黑暗中的亮光
2020年1月 ， Mallefet和一个来自鲁汶天主教大学和新西兰国家水和大气研究所的科学家团队在一艘深海拖网船上呆了一个月 。 在用网捕到活鲨鱼后 ， 研究人员将它们放入海水箱中 ， 然后带到了暗室 ， 观察是否有生物发光的迹象 。
由于压力作用或者也可能是害羞 ， 只有少数铠鲨、灯笼乌鲨和南方灯鲨向研究人员展示了它们的蓝绿色光芒 ， 它们的皮肤也被取样用于分析 。
包括萤火虫在内的大多数发光生物都有特殊的细胞或器官 ， 这些细胞或器官中含有特定的化学物质 ， 比如一种叫做荧光素的化合物 ， 它能与氧气相互作用产生光 。 一些发光的生物 ， 如角鮟鱇（ deep-sea angler fish） ， 通过作为生物发光细菌菌落的宿主而发光 。
生物发光的鲨鱼皮肤上有专门的发光细胞 ， 这些细胞被称为光细胞 ， 但它们究竟是如何做到这一点的 ， 一直是个谜 。 Mallefet和他的团队在分析收集到的皮肤样本时 ， 没有发现任何荧光素或生物发光细菌的痕迹 。
但他们证实 ， 与其他发光鲨鱼一样 ， 这3种鲨鱼能通过激素控制发光 ， 通过褪黑素开启亮光 ， 褪黑素是一种有助于管理哺乳动物的昼夜节律和诱导睡眠的化学物质 ， 虽然研究人员能够确定发光鲨鱼如何控制自身的光芒 ， 但还需要更多的研究来了解其背后的化学机制 。
为何会发光？
科学家们估计深海中有四分之三的生物能够发出生物荧光 ， 拥有发光能力是非常有利的 。 深海动物可以利用这一特性做各种事情 ， 比如吸引猎物、威慑捕食者 ， 甚至可以伪装自己 。
海洋的微明区（twilight zone）接收到的阳光很少 ， 发光生物可以产生足够的光线来适应周围环境 ， 从而隐藏自己的轮廓 ， 以躲避潜伏在下面的捕食者——这就是所谓的“发光消影”(counter-illumination) 。 在这项研究中 ， 所有3种鲨鱼的腹部都有大量的光细胞 ， 这表明这些鲨鱼可能通过这种方式来躲避捕食者（据认为主要包括大型鲨鱼） 。
然而 ， 这些鲨鱼身体的其他部位也有光细胞 ， 所以“发光消影”可能只是它们利用生物发光的众多方式之一 。 例如 ， 研究人员在铠鲨的背鳍上发现了密集的光细胞 。 原因尚不清楚 ， 但Mallefet推测 ， 这可能有助于铠鲨间的相互交流 。
加利福尼亚莫斯兰丁海洋实验室太平洋鲨鱼研究中心主任 David Ebert表示 ， 这3种鲨鱼的生物发光特性“并不令人惊讶” ， 但足够振奋 。
这是因为研究人员认为 ， 很多种类的鲨鱼可能都有发光能力 。 据估计 ， 在已知的540种鲨鱼中 ， 可能有10%会发出生物荧光 。 但Ebert认为 ， 即使是这样的猜测也是比较保守的 。 随着深海鲨鱼研究领域的发展 ， “我认为这个数字会更高 ， ”他说道 。
Ebert和Mallefet都希望在未来能更多地关注深海鲨鱼 ， 因为这种生物和它们的栖息地还处于研究不足和受威胁状态 。
“因为《大白鲨》这部电影 ， 很多人都知道鲨鱼会吃人 ， ”Mallefet说 ， “但很少有人知道它们可以在黑暗中发光 。 ”
（译者：陌上花开）


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