知乎日報:在現實中能看到《少年派》的海洋發光現象嗎?

  電影裏少年派漂洋過海的時候,海水中星星點點亮光,在自然界中是真實存在的。

  海洋生物發光,其實是一件挺家常的事。下至細菌,上至魚類,很多種類都帶有這一功能。

  比如説櫛水母

  烏賊

  燈籠魚

  對於不同生物來説,發光有不同的功效,但不外乎惑敵和誘敵。初想也許很疑惑,在一片漆黑中,你閃瞎雙眼,不是找不自在麼 。然後無論是白天和夜晚,海洋上層總是有光:太陽和月亮。所以假設捕食者等待在底部黑暗中,食物從上面遊過,正好擋住光線,投下一片陰影,立馬就露陷了。所以許多生物在身體底部帶有發光部位,向海水深處投影。而在它下部的生物抬頭往上看,嗯哼,啥也沒有。而像燈籠魚這樣強悍的魚類,就打着燈籠,吸引不懂事的小傢伙,你看它那個血盆大口,一口吞倆。當然了,如果你能突然發光到閃瞎對方的程度,也不失為一種逃跑的好方法。

  這些生物們也不插電,是怎麼發光的呢?

  生物發光(bioluminescence)也是化學發光的一種,因為它們的光是通過化學反應產生的。這些生物能合成熒光素(luciferin)和熒光素酶(luciferin)。熒光素和氧氣反應產生光,熒光素酶是這個反應的催化劑,另外鎂或者鈣是輔因子。

  但並不是所有的生物發光都是經過這一途徑,有些生物則具備水母發光蛋白(photoprotein-aequorin)。由於熒光素酶和水木發光蛋白的作用方式不同,前者發光是一個逐漸而持續的過程,後者通常短暫而強烈。上面所提到這些途徑都是十分概括的,而具體到不同物種,所採用的化學方式各有不同。我在一篇綜述文獻裏找到了以下這張圖,總結了不同發光生物的發光機理。

  在少年派中出現的那令人震驚的大片大片的光亮,通常來自於甲藻門的雙鞭毛蟲(dinoflagellates),它們既不是蟲也不是藻,而是一種原生生物。另外甲殼類的 Ostracod 也是這一現象的常見貢獻者。

  觀測大面積生物發光大致需要滿足以下幾個條件:温暖水域,遠離亮光,水質清澈但營養鹽豐富以支持這些生物的生長繁殖。輕微的攪動,例如船隻劃過水面或者有波浪起伏,都會引起這些生物發光。去年夏天我在 cape cod 邊上一個小鎮學習的時候,就遇到了超過一個月的生物發光期。夜晚在一片沒有人工照明的海域游泳,海水隨着身體的遊動而一片一片亮起來,星星點點,月光灑下,完美到無法用言語形容。而今年夏天,在西海岸的一個島上做實驗,遇到一個研究生物發光的博士,正是晚上,我帶着學生夜浮潛,他在岸邊一個人孤苦伶仃的打海水收集 Ostracod。七八月份南加海岸的水温是非常低的(這又是另外一個故事了),所以這些發光生物並不是很多。可憐的博士同學默默撈了兩個多小時,我去慰問順帶瞅了一眼他的小桶零星的亮光,簡直心酸。

  去哪兒可以看到呢?參考我上面列出的幾個條件,尋找你的秘密海灘!比較著名的幾個地方:

  Ton Sai 泰國

  Mosquito bay, 波多黎各

  有興趣可以參照這個網站 15 places to see bioluminescence [pics] 我就不一一列舉了。

  真的,必須親眼見到!

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