本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
直到几年前,还没有人知道世界上许多鱼类都隐藏着一个 электрический 秘密:像一些矿物和珊瑚一样,它们会发出荧光。

作者:Sparks, J. S.; Schelly, R. C.; Smith, W. L.; Davis, M. P.; Tchernov, D.; Pieribone, V. A.; Gruber, D. F. - Sparks, J. S.; Schelly, R. C.; Smith, W. L.; Davis, M. P.; Tchernov, D.; Pieribone, V. A.; Gruber, D. F. (2014)。“鱼类生物荧光的隐秘世界:一个系统发育上广泛存在且表型可变的现象”。公共科学图书馆·综合 9: e83259。 DOI:10.1371/journal.pone.0083259., CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=30540872
也就是说,当被一种颜色的光照射时,它们的身体会发出另一种颜色。实际上,它们将深海的蓝光转换成通常在深海无法获得的颜色——也许是红色,也许是绿色。与使用生物发光的生物不同,生物荧光是被动的,可以像太阳能集热阵列一样免费重复进行。它们为什么会发出荧光完全是另一个问题。
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由于水会过滤掉大部分颜色的光,从红色开始,并逐渐向更短的波长(橙色、黄色、绿色等)移动,因此深海在很大程度上是蓝色的。具有荧光能力的鱼类似乎是为了与同类交流,它们的眼睛已经适应了看到它们的荧光。与此同时,对于那些视觉系统专注于深海蓝色,并且看不到其他颜色的捕食者来说,它们仍然是隐形的。高度伪装的鱼类似乎尤其利用了这种系统,因为如果没有某种方式让它们被它们唯一关心广告的群体——潜在的约会对象——注意到,它们将很难被同类看到。
一些美国和以色列科学家最近想知道这是否也适用于猫鲨,猫鲨具有高度隐蔽的颜色,并且恰好发出明亮的绿色荧光。除了发出荧光外,猫鲨的皮肤图案因性别而异。
这些鲨鱼具有单色视觉——实际上,它们看到的有点像黑白——但科学家们发现,它们的单一视觉色素与深海水中最常见的 465 纳米蓝色波长相比,略微偏绿。研究的两个物种的色素在 480 纳米左右最敏感。两种鲨鱼皮肤的荧光都在 525-550 纳米左右。虽然它们的色素没有针对看到它们皮肤的荧光进行优化,但它们完全有能力看到它。色素的敏感性可能代表了在能够看到它们的同类和能够看到深海中的其他一切之间的一种折衷。

肿胀鲨 (Cephaloscyllium ventriosum) “在其位于斯克里普斯峡谷(圣地亚哥)的自然环境中,在 (a) 白光 (b) 自然光 (c) 下,当用 450/70 纳米平行光照明激发并用 514 纳米长通发射滤光片成像时。”图 6 来自 Gruber 等人,2016 年。
科学家们还发现,根据目前已知的,荧光能力似乎在软骨鱼类(如鲨鱼和鳐鱼)中至少进化了三次(总共在五个物种中存在)。由于一般的海洋生物被严重低估和采样不足,因此似乎很可能还会发现其他例子。尽管如此,三次还是比硬骨鱼类进化出这种能力的次数少得多。无论造成这种差异的原因是什么,硬骨鱼类似乎出于同样的原因使用荧光。它最常见于伪装的、隐居的珊瑚礁鱼类,它们在环境光下很难看到。这是一个巧妙的系统,可以在不被捕食者听到的情况下说“嘿,水手”。
参考文献
Gruber, David F., Ellis R. Loew, Dimitri D. Deheyn, Derya Akkaynak, Jean P. Gaffney, W. Leo Smith, Matthew P. Davis, Jennifer H. Stern, Vincent A. Pieribone, 和 John S. Sparks。“猫鲨(Scyliorhinidae)的生物荧光:基本描述和对板鳃亚纲视觉生态学的意义。”科学报告 6 (2016)。
Sparks, John S., Robert C. Schelly, W. Leo Smith, Matthew P. Davis, Dan Tchernov, Vincent A. Pieribone, 和 David F. Gruber。“鱼类生物荧光的隐秘世界:一个系统发育上广泛存在且表型可变的现象。”公共科学图书馆·综合 9, no. 1 (2014): e83259。