海光
羅會(huì)明
絢麗的海光
海上過(guò)夜的人們常有機(jī)會(huì)欣賞絢麗的海光。有時(shí)海上行駛的船只，后面竟會(huì)拖著一條又長(zhǎng)又亮的光帶，波輝閃爍，銀光蕩映，有點(diǎn)象白天在萬(wàn)里碧空飛行的噴氣式飛機(jī)后面拖的那條雪亮的“霧帶”。有時(shí)一股股亮流慢慢地從水下升起，升到水面時(shí)又化開(kāi)擴(kuò)展，活象海洋居民們?cè)谑┓殴?jié)日焰火。有時(shí)突然發(fā)現(xiàn)海面上“浮起”一個(gè)個(gè)巨大的火輪，象風(fēng)車一般不停的轉(zhuǎn)動(dòng)著，把夜空下的海面照得忽明忽暗。有時(shí)海面風(fēng)起浪涌，那浪頭卻象一條條火舌，前沖后撲，一片光濤，令人驚心動(dòng)魄。有時(shí)海面平靜得宛如沉睡的大地，萬(wàn)籟俱寂，可是偏有一批海洋“燈火”徹夜不熄，把夜幕中的海面點(diǎn)綴得如同白晝。
光從哪里來(lái)？
海光，是海洋生物發(fā)出光亮的自然現(xiàn)象。有趣的是，各種各樣的海洋生物，從細(xì)菌到魚(yú)類，從小蝦到烏賊，都有這種發(fā)光的代表。
細(xì)菌小的只能在顯微鏡下才能看清它們的面貌，可是它卻出人意外地利用呼吸氧氣的機(jī)會(huì)，借助這一生理反應(yīng)，放散出藍(lán)綠色的光彩。一九〇〇年，科學(xué)家把發(fā)光的細(xì)菌收集在一個(gè)瓶子里，掛到正在巴黎舉行的國(guó)際博覽會(huì)的光學(xué)大廳里，把整個(gè)大廳照得通亮！這一奇特的“細(xì)菌燈”使參加博覽會(huì)的人們目瞪口呆。
生活在熱帶、亞熱帶和溫帶廣大海洋表層的腰鞭毛蟲(chóng)數(shù)量多、種類雜，常使海水發(fā)光。比如夜光蟲(chóng)，身體里散布著分紅的發(fā)光顆粒，要是環(huán)境適宜，餌料充足，它們就拼命生長(zhǎng)繁殖，以至擠得那細(xì)胞里的粉紅色顆粒竟把海水“染成”紅色，形成著名的“赤潮”。
比較高級(jí)的發(fā)光生物，采用細(xì)胞外發(fā)光，它們有特殊的發(fā)光器官，能夠產(chǎn)生發(fā)光物質(zhì)。發(fā)光時(shí)，將這些東西排泄到海水里，把海水“染成”淺藍(lán)色的“發(fā)光水”。小蝦中的磷蝦，身上有十來(lái)個(gè)發(fā)光器，可以受它自己的指揮，隨意發(fā)光，可向不同的方向照射。試想，一尾磷蝦點(diǎn)十盞燈，幾百幾千尾磷蝦的燈火齊明，那不正如銀河里的繁星在閃耀著異彩嗎！
海洋生物的發(fā)光真是蔚為奇觀。象降落傘一樣飄浮在海水中的水母，發(fā)起光來(lái)特別好看。它象跳傘員用通體閃亮的降落傘在夜間飄落一樣。有一種瓜水母長(zhǎng)得象個(gè)甜瓜，他的發(fā)光能力強(qiáng)得令人驚訝——只要一個(gè)發(fā)光，夜里就能夠把你的臉孔照亮。渾身刺毛的毛類動(dòng)物，樣子象陸地上的蜈蚣，是發(fā)光生物中的一支大軍，它們發(fā)放的是黃色耀眼的火球，看上去象神奇的“海洋焰火”。還有，樣子很象燈籠的“火體蟲(chóng)”，是由許多個(gè)子的發(fā)光生物聚集而成的。最大的“火體蟲(chóng)”，體長(zhǎng)可達(dá)四米，而大型水母的傘部直徑也不過(guò)二到三米。這樣巨大的燈籠一旦點(diǎn)亮，幾千幾百個(gè)吊在海水中，其壯麗景色，絕不比人間元宵燈火遜色哩！
為什么發(fā)光？
海洋生物發(fā)光，有的是它們呼吸時(shí)產(chǎn)生能量釋放的現(xiàn)象，如細(xì)菌；有的是為了防御敵害、保護(hù)自己，如小磷蝦，糠蝦等，個(gè)子小，體力弱，沒(méi)有抵?jǐn)澄淦?，只好突然發(fā)光把敵人照得“眼花繚亂”，自己抓住良機(jī)逃之夭夭。
有的生物發(fā)光，是為了給自己照明，尋找食物，同時(shí)也引誘喜歡光亮的生物游攏過(guò)來(lái)，捕而食之。比如，生活在海底的鮟鱇魚(yú)，頭大似鐘，口大如斗。頭頂上有一根由背鰭的鰭條演化而成的“釣竿”，伸到頭部前面來(lái)。“釣竿”末端是發(fā)光器，能發(fā)出誘惑力很強(qiáng)的光芒。附近的魚(yú)兒經(jīng)不起這種引誘，滿以為是“一盤美餐”，便不顧一切的沖上前來(lái)，只見(jiàn)鮟鱇將“釣竿”往嘴邊一抽，倒霉的魚(yú)兒便身不由己地被卷吸進(jìn)去。
還有一些生物把發(fā)光作為引誘性的信號(hào)。如發(fā)光多毛類動(dòng)物中的裂蟲(chóng)等，在性成熟時(shí)，每逢風(fēng)和氣暖，月兒當(dāng)空，雌的先破門而出，從海底緩緩升上水面，一路施放火球。雄的早就睜大眼睛窺視著上面水層，一見(jiàn)火球升起，知道是伴侶在召喚，便爭(zhēng)先恐后沖上去，舉行“燈光婚禮”。
珍貴的啟示
生物發(fā)光反應(yīng)是生物分泌的發(fā)光物質(zhì)中進(jìn)行的。這種發(fā)光物質(zhì)叫熒光素。發(fā)光生物發(fā)出的光，熱量消耗很少，所以稱為“冷光”。
因此，人們得到啟示，模仿生物發(fā)光的特點(diǎn)，研制出許多發(fā)光效率高的“冷光”光源。日光燈就是一種人造冷光。這種燈不用鎢絲，玻璃管內(nèi)壁涂上仿照發(fā)光物質(zhì)的合成熒光材料，管內(nèi)充滿水銀蒸氣和氬氣之類的惰性氣體。通電后管子兩端的特殊物質(zhì)發(fā)射電子，電子游撞擊水銀蒸氣和氬氣的粒子，從而使它們發(fā)射紫外線。紫外線能量很高，猛烈激發(fā)熒光物質(zhì)。于是，跟生物發(fā)光的原理一樣，發(fā)出淡青色的“冷光”。你摸摸日光燈，只有微熱。它功率小，亮度大，使用壽命又比普通電燈長(zhǎng)七到八倍。別的“冷光源”，諸如五顏六色的霓虹燈、熒光燈、高壓水銀燈，都不斷誕生。此外，電子顯微鏡和電視機(jī)的熒光屏，儀表儀器及手表時(shí)鐘上的熒光字碼盤等等，也都是受到生物發(fā)光的啟示而研制出來(lái)的。
在漁業(yè)上，魚(yú)群一游，海光就亮。這使?jié)O民和漁業(yè)工作者能在夜間迅速發(fā)現(xiàn)魚(yú)群，加以圍捕。有經(jīng)驗(yàn)的人還能根據(jù)那“光塊”的形狀、大小、亮度和移動(dòng)速度等來(lái)判定魚(yú)群的大小、位置，甚至知道那是什么魚(yú)。所以，研究海洋生物發(fā)光在發(fā)展?jié)O業(yè)捕撈上很有意義。
* 選自《科學(xué)與文化》1981年第5期，有改動(dòng)。
聯(lián)系客服
