作为软体动物，栉孔扇贝绝对是最闪亮的生物之一。这种生物原产于印度-太平洋地区，被称为迪斯科蛤，因为其“嘴唇”的软组织像舞厅里的镜面球一样闪烁。今天发表的一项研究发现，迪斯科蛤利用二氧化硅纳米粒子反射光来实现这一效果。
这种控制是一种在自然界中显然是独一无二的壮举。“我们不知道有什么东西与迪斯科蛤非常相似，”加州大学伯克利分校的生物学家林赛·多尔蒂说，她领导了今天发表在《皇家学会界面杂志》上的这项研究。
蛤蜊的闪光曾经被认为是生物发光，是发光化学反应的结果，例如萤火虫和深海鱼发出的光芒。科学家现在知道，这种展示完全是由于反射光造成的。多尔蒂和她的同事表明，反射是由二氧化硅球体引起的——化学成分与窗户玻璃相似——由蛤蜊合成并隔离在其外套膜唇的一侧，外套膜唇是蛤蜊用于进食的柔软褶皱。相比之下，嘴唇的另一侧吸收光线，呈现红色。
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闪光发生在软体动物协调地卷起和展开每一侧时，每秒几次。
“据我所知，这种来自微二氧化硅的反射，以及肌肉驱动的‘快门’产生快速闪烁，是独一无二的，”加州大学圣巴巴拉分校的分子生物学家丹尼尔·莫尔斯说。
许多动物都具有反射和散射光线的“光子”结构，这些结构通常是数百纳米大小的有序排列的光散射物体，与可见光的波长相当。致密组织的堆叠板是蝴蝶翅膀和鸟类羽毛的鲜艳色彩的部分原因。在鱿鱼中，这些板之间的间距可以改变以反射不同的颜色。
像栉孔扇贝一样，这种结构反射整个可见光谱以呈现白色是不寻常的。一些甲虫以这种方式使其角质层呈现白色，一些蝴蝶的白色翅膀鳞片上布满了反射珠。
迪斯科蛤也是少数几种使用二氧化硅作为反射器的生物之一。一些被称为硅藻的海洋单细胞藻类具有含有光子结构的二氧化硅细胞壁，但这些结构不反射整个可见光谱。Pachyrhynchus argus，一种象鼻虫，也使用二氧化硅珠阵列。在迪斯科蛤中，球体具有狭窄的尺寸分布，中心直径约为 300 纳米。多尔蒂和她的同事计算出，这使得它们非常适合反射软体动物海洋栖息地中占主导地位的蓝绿色光（波长为 400-500 纳米）。
研究人员尚不清楚迪斯科蛤的光子学结构有何用途。他们发现，在模拟捕食者逼近的测试中，闪烁频率会增加，这表明这种展示是为了抵御此类威胁。但多尔蒂说，这也可能是一种产卵信号，或者是吸引蛤蜊赖以生存的浮游生物的诱饵。
无论其目的是什么，这都可能是一种值得学习的技巧。其他“动物光子学”已经启发了工程师们寻求操纵光的新方法，而栉孔扇贝也可能做到这一点。多尔蒂对反射器在弱光下的良好工作效果印象深刻。“在弱光环境或以蓝绿色波长为主的环境中，例如水下，可能存在仿生学的潜力，”她说。
本文经许可转载，并于2014年6月25日首次发表在《自然》杂志上。