棘皮動物發光之謎

在海洋動物中，從原生動物到魚類中都廣泛地存在著生物發光現象。而棘皮動物的發光，盡管在19世紀已經為人們所知，但對其發光機製和生物學意義，至今還存在分歧。

海裏發光動物非常多，如夜光蟲、火體蟲、磷蝦、烏賊、章魚等，當它們在水麵密集出現時，猶如群星點點，十分壯觀。

1964年，科學家們在紅海發現了一隻身長10厘米的奇特閃光魚光臉鯛，它生活在紅海和印度洋不到lO米深處，有時也在較深的珊瑚礁上麵，發出的光非常明亮，在水下18米遠的地方就能發現。經研究，光臉鯛的發光主要依賴於發光細菌，據測定，它的發光器中大約有100億個發光細菌。

棘皮動物主要包括海星、蛇尾、海膽、海參、海百合五類。根據蘇聯海洋生物學家P．赫林不久前的研究發現，在大部分棲居於大陸坡上的棘皮動物中，除海膽以外，其他種類都有發光現象。已知能發光的棘皮動物，有6種海星、2種蛇尾、2種海百合和8種海參。

在正常情況下，棘皮動物本身不會發光，要引起棘皮動物發光，就要磨擦它的突起，把它浸在淡水裏，滴入福馬林或雙氧水溶液，才可以觀察到各種各樣的發光。生活在海底的海參，身體背麵會發出許多小點的光亮，尤其是在突起的末端更為明顯，但是發光物質不向外分泌。有一種海星會渾身均勻發光，另外一種海星則是身體某地方向外分泌出發光粘液，還有一種叫鉗棘櫛的海星則在卵巢位置的步帶之間點點發光。有一種海百合能夠全身發光，而另一種是點點發光。蛇尾是步帶兩側發光，主要是由每一節的各個發光點組成步帶兩側的發光線。

棘皮動物發出的光通常是淺藍綠色和連續不斷的閃光。經組織學研究表明，棘皮動物既沒有固定的發光器官，又沒有特殊的發光細胞，據推測主要是靠表麵的顆粒上皮細胞或一種變形蟲樣的細胞發光。不過，棘皮動物發光的生化機理，至今還不清楚。

對於棘皮動物發光的生物學意義，現在科學家們看法不一，P．赫林綜合了以下三種主要假說：

第一種假說，發光是一種“警告的色彩”，告訴敵害，它所攻擊的動物是不可以食用的。然而，’許多以底棲動物為食的魚類，卻最喜歡捕食發光的蛇尾類，“警告色彩”對它們來說是不起作用的，所以，有的海洋生物學家否定了這種假說。

第二種假說，發光能夠使敵害迷失方向，或者嚇退它們。可是，棘皮動物發出的微弱光線，未必可以使凶猛的動物眼花繚亂或迷失方向，相反倒可能引來凶猛者，難怪有很多深海凶猛魚類就是捕食發光的餌料。再說有的捕食者並非利用視覺而是依靠嗅覺和觸覺捕食的。因此這種假說又遭到一些科學家的反駁，認為是可疑而不可信的。

第三種假說，發光是動物的一種“痛苦的呼喊”，也許就是在向它的同族發出的警報信號——必須躲藏起來。P．赫林和其他學者曾經做過這樣的實驗：對棘皮動物用手觸摸，或者以淡水、福馬林、雙氧水等有害因子刺激它們，這類動物就可以發光。因此，人們推測在大自然中棘皮動物受凶猛的敵害攻擊時就可以發光。

P．赫林等科學家的結論性看法是，這三種假說隻可以解釋棘皮動物發光的個別情況，無法解釋整個發光現象，所以棘皮動物發光的生物學意義究竟何在，仍然有待於研究。