除了萤火虫，还有其它会发光的生物吗？

病理医师

它们发光是为了干嘛？欢迎带图分享

原文地址：https://www.zhihu.com/question/20999423

感恩由您

前排大佬们写了很多发光动物。
其实除了动物，还有不少植物、真菌也会发光哒！
目前在全球发现的发光蘑菇大概有70多种（也有报道说90多种）。
胶孔菌




图片来源：西双版纳热带植物园

这种拇指大小的菌菇，只会长在百竹园上一年被砍掉而腐烂的竹子根部，晚上会发出绿色的光。科学家发现，在最初的菌丝阶段，以及末期阶段子实体成熟阶段，它的光特别亮。
它发光的目的，可能有利于吸引节肢动物代为传播孢子。



中外科学家联合发现的发光真菌

荧光小菇Mycena chlorophos

又名荧光蕈、夜光茸


这种小蘑菇主要分布在台湾、日本、泰国、爪哇与香港地区，为这些地区偶见的木栖腐生的小型菇类，生长于春夏季的低海拔林区。夜间会发出绿色莹光，平常色泽为白色。
小菇属（Mycena）是发光蘑菇大户，这个属下很多种会有发光特性
Mycena lux-coeli

是Mycenaceae科中的一种生物发光真菌。翻译过来叫「天上的光蘑菇」。它最早于1954年在日本八丈岛上被广泛发现，几十年后又在日本的多个岛屿上被发现。


垦丁小菇

也是一种小菇属的小型萤光蕈。2011年11月由中兴大学硕士班研究生施雨伸在垦丁国家公园内的社顶自然公园中采集到，于2014年确认为新物种并发表于期刊上。


发光脐菇




澳大利亚墨尔本摄影师Phillip Dubbin拍摄

蘑菇们发光主要是菌丝体或菌丝线发光。例如：发光脐菇和石斛小菇的菌丝体和菌丝线都能发光，而蜜环菌菇只有菌丝体能发光。
它们也是特定生命阶段会发光，大概率是为了更好的吸引昆虫等帮助它们传播孢子，以获得更多「子孙后代」。
蘑菇生物发光和一种叫荧光素为3-羟基组氨酸（3-hydroxyhispidin）的化合物有关。在荧光素酶存在的情况下，荧光素分子与氧和三磷酸腺苷（ATP）分子相互作用，导致了一种叫做氧化荧光素的发光分子形成。反应过程产生的能量激活了氧化荧光素分子中的电子，当氧化荧光素的电子回到基态时，氧化荧光素分子开始衰变，能量释放引起光子发射，从而产生光。
发光的蘑菇们看起来如同阿凡达的幻境，但大概率是有毒的，请不要吃（手动狗头
发光植物

和蘑菇的自发光不一样，发光植物大多是人工诱导基因工程的产物。
俄罗斯科学院生物有机化学研究所和莫斯科大学生物系的科研人员利用基因移植法，将发光蘑菇的几个基因转移到烟草的DNA中，首次培育出在夜间可以发光的植物。



图片来源：Planta

麻省理工学院的研究人员Michael Strano和他的团队通过将特殊的纳米颗粒植入豆瓣菜的叶子中，诱导豆瓣菜发出了近四个小时的微弱光芒。



可以照亮一部分书，这是两株3.5周大的豆瓣菜。| Seon-Yeong Kwak

科学家们有在尝试，将发光的机制应用在部分绿化/观赏植物中。
我也蛮好奇，如果真的成功，比如部分行道树或者绿化带矮灌木等变成发光植物，是不是就真的有阿凡达现实感呢？

继续前进

看见这个问题，我陷入了沉思。
萤火虫我确实是拍过不少。








但是除了萤火虫之外，其它的发光的生物好像还真没拍过。
就在这个时候，我突然想到马上不是快五一假期了吗？
之前的五一假期我拍过荧光海。


为了确认荧光海是不是一种生物，我还特意查了一下。

荧光海实际上是一种生物发光现象。 所谓生物发光现象，是指生物通过体内的一定化学反应，将化学能转化为光能而释放的过程。 海水中能够发光的生物种类相当多样，从单细胞的甲藻类，到腔肠动物诸如发光水母、环节动物如海生多毛类、软体动物如各种发光头足类、以至于节肢动物的磷虾和海萤等。

这么看的话，荧光海应该是除了萤火虫之外我拍摄的第二种可以发光的生物了。
在给大家来几张荧光海吧。


据说能看到荧光海的人会有好运。
所以我当时许了个愿望，希望所有人都能平安幸福。


话说回来，当时看见荧光海的时候，真的有人捧了海水在手中，然后手就开始发光。


希望大家都能看到这样的美景。

检验医师

【注：本文为硬核专业科普，但有些图片极为掉san，请观看时请确保精神正常，谢谢！】
嘿嘿嘿终于又逮到机会可以带你们一起掉san了
光看那些普普通通的发光生物怎么带劲，要看发光生物还得跟我来深海里一起看！
你们或许不知道，其实深海里有很多发光的生物。因为深海里没有光，所以它们就选择自己变成了光
——然后把被光吸引过来的猎物一口吃掉！

准备好了吗？准备好的话我可又要放图了！！！

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1.灯笼鱼科/Lanternfish (Myctophidae)
先给你们看个没那么刺激的ᶘ ᵒᴥᵒᶅ








↑差不多就这么大，很小的
灯笼鱼/Lanternfish是一类生活在深海中的小型鱼类，通常体长不超过15厘米，分布在世界各大洋的深海中，数量众多，是深海生态系统中最重要的鱼类之一
灯笼鱼以会在深海中发光而闻名，它们身体上有许多发光器官，可以发出蓝绿色或白色的光芒，可以吸引猎物或同类的注意，帮助它们进行繁殖、捕食和逃避掠食者
——当然，也可能会吸引来捕食者被一口吃掉

2.褶胸鱼科 (Sternoptychidae)

该物种图片极为惊悚！！！！
请谨慎观看！！！！


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谨慎！！！！













是！不！是！超！级！掉！san！
我超喜欢它的哈哈哈哈哈，从上鱼类学时第一次看到时，我就超喜欢它的哈哈哈哈哈
这类鱼也不大，但造型很吊，像是斧头一样，整个前半身，进化得基本只剩下头和大嘴巴了
也是类会在深海中发光的鱼——嘴巴长那么大，就是为了用光把猎物吸引过来，然后一口吃掉！

3.𩽾𩾌目/Anglerfish(Lophiiformes )


↑这张图可能是处理后带特效的，按理是不会这么亮的








鮟鱇鱼大家都很熟悉了吧ᶘ ᵒᴥᵒᶅ
特别之处是有一支由前背鳍演化而成的发光钓竿，钓竿顶端内上百万只的发光的共生菌，状似小鱼，会发出亮光，吸引小生物成为它们的食物
另外就是一些物种有极端的雌雄性二态，雄鱼极小，会共生在雌鱼身体上，化作一个小小的性腺


↑下面雌鱼，上面是融合后的雄鱼，只负责提供精子了

4.巨口鱼科 (Stomiidae)








嘴巴能张得超大！有点像鳗鱼
也是用光把猎物吸引来，然后一口吃掉！

5.管水母 (Siphonophores)









这张图片应该是处理的带特效的图片

管水母是一类海洋浮游生物，属于刺胞动物门（Cnidaria）
这玩意的独特之处，是它们的体型很大，然后每一只都是由多个个体一起组成的复合体——这些个体之间通过中央的共享消化道连接在一起，共同组成一个整体
管水母的体型形状各异，有的呈透明薄膜状，有的像长长的绳索，有的则像蛇一样曲折。管水母体表覆盖着很多类似于触手的结构，这些结构叫做"皮条"（nematocysts），带有刺胞，可以用来捕食、防御和攻击

6.灯眼鱼科 (Flashlightfishes)












特别之处——眼睛下面会发光！
而且看起来就跟“滑稽”的表情似的
哈哈哈哈

7.光器鱼科 (Phosichthyidae)






也是一类会发光的小鱼

8.囊鳃鳗科 Saccopharyngidae




和巨口鱼科 (Stomiidae)有些类似，嘴巴特别大
生活的水域深度约1800米以下，特别特别深
这玩意尾巴会发光

这篇就先更到这吧，是不是感觉非常刺激ᶘ ᵒᴥᵒᶅ

©犬君拌汪酱 手腕疼的小说生态狗
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卡卡

敲黑板啦！！！！！！有一些术语是专门用来形容生物发光现象的哟。比如生物荧光(Biofluorescence)、生物发光(Bioluminescence)。
生物荧光(Biofluorescence)指的是生物通过体内的荧光蛋白吸收特定波段的光波再释放另一个波段的光波的发光现象。（荧光蛋白通常是吸收了像是紫外光这种高能量的光之后，再释放出橙光啦、黄光啦、绿光啦等低能量的光。）
生物发光(Bioluminescence)指的就是在生物体内将化学能转换为光能的发光现象（氧气混合荧光素，在荧光素酶的催化作用下，荧光素被氧化而释放出了光能）。
现就以上两种发光形式、分别拎几个出来给大家看看~~~~~~接下来是发光生物大赏时间！！！！！！
<hr/>我们先来看具有生物荧光技能的哦。生物荧光技能的功效主要有：作为警戒信号、诱捕猎物、模拟blabla.。
东部虎蝾螈Ambystoma tigrinum
它的黄色斑点在蓝光的照耀下会发出绿光。（还记得前面提过的生物荧光的发光机制嘛？/doge)


细尾狮子鱼 Liparis gibbus
作为极地鱼类，能够同时发出绿色和红色的荧光哦。


线纹海马 Hippocampus erectus
线纹海马的荧光大部分是红色哒，眼周倒是绿色的：


异吻长鼻鳎 Soleichthys heterorhinos
火红的荧光：


大理石纹蝾螈 Ambystoma opacum
看下图，最明亮的地方是它的泄殖腔。它之所以能在这个部位发出那么明亮的光，估计就是想吸引潜在配偶的注意。


南美树蛙 Boana punctata
使用LED UV-B手电筒，让它在紫外线照射下是这个样子滴：


最后来看看蝾螈物种荧光大合集呗：


<hr/>再来看生物发光技能的哦。生物发光技能的功效主要有：作为警戒信号、照明、诱捕猎物和作为两性交流的信号。能生物发光的生物那简直就太多啦~~~~~~
著名的蓝眼泪——夜光藻 Noctiluca scintillans


安康鱼 Lophiiformes
实在是太丑了。注意看它在脑壳上自带了一个发光器，这个发光器在暗黑的深海里能吸引小鱼自动送上门来。



实在是太丑啦。



。。。。。。

巨口鱼 Stomias boa
发光的巨口鱼，发光主要用来照明。


雪茄达摩鲨 Isistius brasiliensis
它发光主要是用来搞伪装的。一方面咧，它侧面的发光器发出的光有点像太阳光，能够一定程度上削弱它的轮廓剪影，让下方的捕食者不那么容易发现它；




另一方面咧，它的身上也有不发光的暗色环带来模仿小鱼轮廓来吸引猎物。
......还有很多很多其他的栗子哦。
<hr/>敲黑板啦！！！！！！冷知识，只有极少数物种天赋异禀既有生物发光技能也有生物荧光技能哦——2017年在香港发现的新物种——郑凯甄怪眼萤 Oculogryphus chenghoiyanae 就可以哟！！！！！！



郑凯甄怪眼萤在腹部末端两点发光~~~~~~。



在紫外线的照射下，雌虫的身体能发出蓝绿色的荧光哟。

作为萤科首次被记录到紫外线致生物萤光的现象的选手，其生物萤光与生物发光机制完全相互独立，厉害得很呐。

队长是我

事实上可以发光的生物是非常非常多的。
冷发光的方式让我们可以靠近，甚至亲手触摸这些神奇的自然光源，暗夜之下，幽幽微光点缀了夜空，一片绮丽景像。身处其中，如梦似幻。
1、发光甲藻

发光甲藻中最知名的就是夜光藻（Noctiluca scintillans）了，聚集的夜光藻经扰动后会发出蓝色微光。除了造成“蓝眼泪”的景象外，也给很多海洋动物罩上蓝色光晕。



2022-03拍摄于山东日照

夜光藻发光原理是其体内具有“荧光素-荧光素酶”发光系统，在受到外界扰动后会产生反应并发光，这也造就了奇特的现象，当海豚游过夜光藻富集的地方，蓝色线条会常伴左右。



海豚鳍划出一道明亮的线条 来源：Patrick Coyne

如果此时一条哈士奇游过的话，同样也会拥有蓝光特效。



狗狗游过夜光藻聚集海域 来源：Patrick Coyne

每年的3-5月份左右，都是观赏夜光藻的好时机，如果身处日照，可以前往世帆赛基地碰碰运气。



下风口港湾是观赏蓝眼泪的绝佳地点

2、发光水母和栉水母

最知名的发光水母叫做维多利亚多管发光水母（Aequorea victoria），研究人员从它身上发现了大名鼎鼎的绿色荧光蛋白（GFP），这是分子生物学最常用的工具之一，几位研究员于2008年获得诺贝尔化学奖。



来源：Sierra Blakely

维多利亚多管水母的发光呈现蓝绿混合色，其中蓝光来源于水母排出的 与水母素发生反应。发光的蓝光照射到绿色荧光蛋白时，则会激发出绿光。



水晶水母发光原理 来源：DOI:10.3390/bios9020076

栉水母由于具有数条由栉节排列而成的纤毛带，这种结构可以反光，使得栉水母拥有五彩斑斓的颜色。



来源： M. leidyi

栉水母本身发出蓝绿色的光，但在拍摄时会呈现流动的彩虹色光带，这应该是反射了拍摄光源的缘故。



流光溢彩的栉水母 来源见水印

3、发光鱿鱼

我们经常会听到鱿鱼会发光，但这通常是与发光细菌共生的结果。能够主动发光的鱿鱼很少，萤火鱿（Watasenia scintillans）是其中的一种，它能够利用“荧光素-荧光素酶”系统来发光。



暗光下的萤火鱿和它的发光器官 来源：https://doi.org/10.1038/srep27638

萤火鱿的发光原理与萤火虫基本一致，都是素酶反应。萤火鱿的腿可以在遇到危险时发出两个蓝色亮斑以警告敌人。



来源：shun-gate.com

与细菌共生而发光的夏威夷短尾鱿鱼（Euprymna scolope）会将发光细菌（主要是费氏弧菌Vibrio fischeri）养在体内，短尾鱿鱼会为发光细菌提供营养物质和居住环境，发光细菌通过发出蓝光帮助鱿鱼躲避天敌，融入环境，进一步调节鱿鱼的昼夜节律。
夏威夷短尾鱿鱼及其发光器官



夏威夷短尾鱿鱼及其发光器官 来源：https://doi.org/10.1038/nrmicro957

发光器官可以容纳多种发光细菌，部分细菌可以产生绿色荧光蛋白，当有光线透过的时候，短尾鱿鱼会发光。



短尾鱿鱼与费氏弧菌的共生关系 来源：microbewiki.kenyon.edu

4、发光鲨鱼

铠鲨（Dalatias licha）是世界上最大的可发光脊椎动物，体长约为180公分。除此之外，还有数种大型鲨鱼可以发出蓝光。



几种不同的发光鲨鱼及其发光器官 来源： https://doi.org/10.3389/fmars.2021.633582

与常见的“荧光素-荧光素酶”反应不同，鲨鱼通过激素来控制身体发光，其中有三种激素参与了鲨鱼的发光反应，褪黑激素 (MT) 促进光的产生，而 α-黑素细胞刺激素 (α-MSH) 和促肾上腺皮质激素 (ACTH) 抑制发光。
有趣的是，鲨鱼眼睛并不像人类这样发达，它们大多只能感知蓝绿光谱，假如我们将自己带入鲨鱼的视角，有些猫鲨可以发出绿色光。
东太平洋绒毛鲨(Cephaloscyllium ventriosum)分别在白光（a）、自然光（b）和鲨鱼视觉滤镜（c）下不同的照片。



来源：https://doi.org/10.1038/srep24751

5、发光虾

虾发光的技术路径有两类，一类是通过口腔附近腺体的分泌物进行喷射式发光，例如Heterocarpus ensifer



来源：NOAA

另外一种则依赖虾身上附着的发光器，如我们熟悉的磷虾，它们的发光器分布在头部和腿上。



来源：DOI:10.1038/s41598-020-61284-9

磷虾发光的原理同样基于荧光素酶促反应，不过有趣的是，磷虾自身并不能产生荧光素，只能通过捕食含有荧光素的甲藻来获取，从而发光。可能基于这种原因，深海磷虾不能发光。
6、发光硬骨鱼

最知名的发光硬骨鱼大概是鮟鱇鱼，它们的前背鳍特化成类似发光钓竿的结构，顶端有大量发光菌，可以发出亮光，从而吸引小生物成为它们的食物。



Photo: MBARI

事实上有些硬骨鱼类长的比鮟鱇鱼更恐怖，然后还能发出幽冷的红光，宛若真实世界的恐怖片。



Images: Jérôme Mallefet

巨口鱼科的两种发红光的鱼，可能是Fluorescing dragon fish (左侧)和 red dragon fish（右侧）。
7、发光浮蚕

浮蚕属（Tomopteris sp）的多种动物可以发出黄色的光，这是非常罕见的，因为光在水中的传播与空气中的传播状态不同，发蓝光或者蓝绿光才是最有性价比的，可能经历了残酷的自然选择，发黄光的种类变得非常稀缺，好在我们还能见到一些。
它们也是采用荧光素酶促反应来发光的。



浮蚕及其荧光素 来源：DOI:10.5670/oceanog.2017.422

8、结语

事实上生物发光是非常常见的现象，只是在陆生物种内出现频率不高，常见的有一些发光细菌、真菌和昆虫。
本文简单介绍了几种常见的海洋发光生物，实际上还有更多未能列举，例如螺海蝶、海萤和发光贝类等。
生物发光的用途大概用于隐藏（夏威夷短尾鱿）、驱逐（喷射光雾的虾）、引诱（鮟鱇）、交流（发光菌）或照明（巨口鱼），也可能与动物的昼夜节律有关。