是的，在生物世界里說到發(fā)光，人們首先會想到螢火蟲，但除了這種昆蟲外還有許多生物也能發(fā)光，如一些生活在深海里的魚類，光是一種謀生的手段。夜晚常在近海作業(yè)的漁民甚至是長住海邊的人經常能看到海面上有光帶，這是一些藻類發(fā)出的，當它們受到驚擾時或者是在大量繁殖時，似乎海洋都開始燃燒了起來。晚上在海灘上戲耍的孩子們能從海灘上找到沙蠶，這也是一種能發(fā)光的動物，除此之外，能發(fā)光的還有水母呀、珊瑚呀、某些貝類和蠕蟲呀等。人們發(fā)現，不同的生物會發(fā)出不同顏色的光來。所有的植物在陽光照射后都會發(fā)出一種很暗淡的紅光，微生物一般都會發(fā)出淡淡的藍光或者綠光，某些昆蟲會發(fā)黃光。仔細地劃分一下，發(fā)光可分兩類，一類是被動發(fā)光，如植物，那些微弱的紅光不過是沒能參與光合作用多余的光，這種光對植物是否有著生物學上的意義目前還是個謎，但一般的看法是這種光無意義，就像涂有熒光物質的材料經強光照射后再置于黑暗中發(fā)光那樣。另一類是主動發(fā)光，盡管有一些發(fā)光的意義目前還未全部認識清楚，但有一點是可以肯定的，絕大多數主動發(fā)光的生物這種發(fā)光是有用途的。光是一種能量，主動發(fā)光是對能量的一種消耗，生物的生存策略有一個最基本的共同點，那就是在維持生命的正�；顒又凶畲笙薅鹊厝ス�(jié)省能量，因此主動發(fā)光必定是主動發(fā)光生物生存的一個重要的環(huán)節(jié)。有必要說一下，有些動物本身并不會發(fā)光，但在共生的環(huán)境中它們會利用發(fā)光細菌的光為自己服務，下面舉例時我們會提到這一點。

　　發(fā)光，是一種生物行為，具體地說就是一種生物通訊。下面我們來看看主動發(fā)光對發(fā)光生物都有些什么用途。

　　人們首先會由螢火蟲想到發(fā)光是動物的求偶行為，雌性螢火蟲發(fā)出微弱的光蟄伏在草叢中，雄蟲發(fā)現后會用一種興奮的明亮的閃光來示好，等待著雌蟲發(fā)光的變化以確定自己有多大成功的把握。

　　警告也是光的一種用途。眾所周知，很多種動物會有自己食物來源的一個區(qū)域，這種秩序建立在同種生物自然默契的基礎上，為了不使矛盾激化，動物們通常會各自有一套警告的方法行為，如較深海處底棲的某些發(fā)光魚類。

　　在深海有一種鮟鱇頭頂會有一個發(fā)光器，這是用來迷惑一些從它身旁經過的小動物的，如果某個動物有太強的好奇心的話，那么這種抑制不了誘惑的惡習極有可能讓它成為鮟鱇的口中之鬼。這種發(fā)光屬于取食行為中的一種。有趣的是，這種鮟鱇自己并不能發(fā)光，但在它的頭頂的那個突出物卻能給一種發(fā)光的細菌提供生存環(huán)境，細菌得到了一個穩(wěn)定的生活來源，而鮟鱇則利用它們發(fā)出的光來吸引小動物。

　　1885年，杜堡伊斯(Dubois)在實驗室里提出的螢火蟲的熒光素和熒光素酶，指出螢火蟲的發(fā)光是一種化學反應，后來，科學家們又得到了熒光素酶的基因。經過科學家們的研究，螢火蟲的發(fā)光原理被完全弄清楚了。我們知道，化學發(fā)光的物質有兩種能態(tài)，即基態(tài)和激發(fā)態(tài)，前者能級低后者能級很高，一般地說在激發(fā)態(tài)時分子有很高并且不穩(wěn)定的能量，它們很容易釋放能量重新回到基態(tài)，當能量以光子形式釋放時，我們就看到了生物發(fā)光。如果我們企圖使一個物體發(fā)光我們只需要給它足夠的能量使它從基態(tài)變成激發(fā)態(tài)就行了，但生物要發(fā)光則需要體內的酶來參與，即酶是一種催化劑，并且是高效率的，它可以促使發(fā)生化學反應的以給發(fā)光物質提供能量且能保證消耗的能量盡量少而發(fā)光強度盡可能高。在螢火蟲體內，ATP（三磷腺酸苷）水解產生能量提供給熒光素而發(fā)生氧化反應，每分解一個ATP氧化一個熒光素就會有一個光子產生，從而發(fā)出光來。目前已知，絕大多數的生物發(fā)光機制是這種模式。但在發(fā)光的腔腸動物那里，熒光素則換成了光蛋白，如常見發(fā)光水母的綠熒光蛋白，這些個熒光蛋白與鈣或鐵離子結合發(fā)生反應從而發(fā)出光來。

　　一種能發(fā)紅色熒光的轉基因斑馬魚，這算是人工發(fā)光生物了

　　上面我們說到生物主動發(fā)光歸根結底是一種生物的通訊行為，一些有眼睛的動物能直接捕獲到自己能理解的來自同類物種發(fā)出的光，但一些壓根都沒有眼睛的生物是如何實現光通訊的呢？科學家們目前在這方面進行過一些有意義的實驗，讓我們來看看那些具普遍意義的實驗吧。

　　首先，生物發(fā)光是最經濟的，因此更多的生物發(fā)光是一種非常弱的光，弱到人眼無法而只能通過儀器檢測到。如水蚤，一般情況下我們甚至都不知道它們原來也是一種會主動發(fā)光的動物�？茖W家們?yōu)榱藴y定到它們微弱的光用不吸收紫外線的石英玻璃杯盛上水，再放進一些水蚤，測試中假定水蚤各自的發(fā)光是獨立的，即意味著它們的光量是可能迭加的，水蚤數目越多，光量就越大，可實驗的結果大出人們的意料，當水蚤的數目達到一定的比例時，這種迭加就不存在了，反而是光量變小，經研究發(fā)現這原來是一種被稱之為“相干”的光學現象。在對微小生物進行發(fā)光的研究中科學家們還發(fā)現，發(fā)光生物機體的異常也會影響到發(fā)光的質量。像光照誘導的延遲發(fā)光也存在于發(fā)光生物中，并且研究后都發(fā)現了“相干”。于是人們提出了一種稱為“相干電磁場和生物光子”的假說，這種假說認為在發(fā)光的生物體內存在著相干的電磁場釋放生物光子，它是活組織中細胞通訊的基礎，即細胞和細胞之間可以借助于電磁場和光來傳遞信息，這便是細胞的視覺系統(tǒng)。1993年，俄國科學家通過另一個實驗證明了細胞可能有“視覺”，實驗是這樣的，在5個格子里放進乳腺組織進行起培養(yǎng)，中間一組（AB）兩格用不透明隔板隔開，另外一組（CD）則用透明隔板隔開。向AB中添加不同的激素以測得分泌的蛋白質、氧化物和化學發(fā)光。實驗結果為AB無變化，CD則發(fā)生了變化，這表明它們覺察到了AB中發(fā)出的光。接著科學家們又用嗜中性白細胞做了類似的實驗研究，結果一樣。

　　這些研究工作是非常有意義的，一方面為我們解開生物系統(tǒng)之間傳遞信息的秘密提供了令人鼓舞的線索，另一方面為動物視覺的起源提供了一個科學解釋的想像空間。

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