科學家最近在所羅門群島附近潛水時,有了大放異彩的發現:有記錄以來第一種發出生物螢光的爬蟲類。

 


觀賞影片:《國家地理》新生代探險家大衛.格魯伯在所羅門群島附近,發現一隻生物螢光海龜。

 

是的,這隻海龜正散發綠色和紅色的螢光。不,牠不具放射性。

嚴重瀕危的玳瑁(hawksbill sea turtle)是科學家看到的第一種會顯現生物螢光(biofluorescence)的爬蟲類。這個能力可將照射到表面的藍光反射,並以另一個不同的顏色重新散發。最常見的顏色是綠色、紅色和橙色。

 

生物螢光與生物發光(bioluminescence)不同,生物發光的動物不是透過一連串的化學反應來製造自己的光,就是當發光細菌的宿主來讓自己發光。

 

珊瑚會發出螢光,而最近的研究則發現一些魚類、鯊、魟、稱為橈足類的迷你甲殼類,以及蝦蛄,也具有這個能力。但研究者從未想過海洋爬蟲類也會發出螢光。

 

「我研究(龜)很長一段時間了,我不認為有誰看過這種現象。」亞歷山大.高斯說,他是「東太平洋玳瑁倡議」的主任,並未參與這次發現。「這實在令人感到驚奇。」

 

紐約市立大學海洋生物學家大衛.格魯伯,在7月下旬於所羅門群島拍攝小型鯊和珊瑚礁發出的生物螢光。某一次夜潛時,他的團隊正提防那個水域頻繁出沒的鱷魚,「這隻螢光海龜卻不知從哪兒冒了出來,」格魯伯說。他回憶,牠像一艘大型太空船似的滑入眼簾:從頭到腳由一塊塊螢光綠和螢光紅拼湊起來的外星飛船。

 

這個海洋生物學家以攝影機拍下眼前這隻龜,它唯一的人工照明是藍光,和周圍海洋的藍光不衝突。攝影機上的黃色濾鏡讓科學家得以錄下螢光生物。格魯伯跟著這隻龜一會兒,「但幾分鐘後我就讓牠走了,因為我不想打擾牠。」接著玳瑁就潛入漆黑的海中。

 

偷偷跟蹤牠的這幾分鐘,是格魯伯在旅途中唯一能夠把牠記錄下來的時候。但是當他和當地人談話時,這個海洋生物學家發現一個鄰近的社區養了幾隻抓來的年幼玳瑁。當格魯伯檢視這些動物的生物螢光能力時,他發現牠們都會發出紅色螢光。

 

霓虹宇宙擴張

高斯和格魯伯認為,現在就斷言這些玳瑁為何具有發出螢光的能力,以及其他地方的玳瑁族群是否也會發光,還太早了。

 

「(生物螢光)通常被用來發現以及吸引獵物,或是防禦,或是某種形式的溝通,」高斯說。在這個例子,它可能是海龜的一種偽裝手段。高斯解釋,這種玳瑁的甲殼非常擅於幫助牠在白晝時隱藏於礁岩棲地。「我們出去抓牠們的時候,牠們有時真的很難被發現。」同樣的情形也可能發生在充滿生物螢光動物的棲地——例如珊瑚礁。

 

事實上,格魯伯指出,有些他看到的玳瑁之所以發出紅光,可能是甲殼上有會發出螢光的海藻。至於綠色螢光,他則說絕對是來自玳瑁本身。這個發現引發了無數的疑問,格魯伯迫不及待想一一探索。這些問題包括這些動物是否可以看到生物螢光?牠們發光的能力從何而來——是不是從食物中吸收到可以讓牠們發出螢光的化合物,或者本身就會製造化合物?牠們如何運用這個能力?以及是否有其他海龜物種具有類似的能力。

 

「研究這種龜將會相當困難,因為牠們的數量剩下不多,而且非常受到保護。」格魯伯說。近數十年來,牠們在全世界的族群數量已經減少將近90%。但他認為他或許可以研究稍微常見一點——雖然還是瀕臨滅絕——的綠蠵龜,牠們和玳瑁的親緣關係密切。

 

玳瑁是地球最稀有的物種之一,格魯伯說,保育牠們何其重要,但這種動物依然是個謎。

 

圖片欣賞:其他會「發光」的動物

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網紋貓鯊。Photograph by David Gruber and Vincent Pieribone

這隻網紋貓鯊住在漆黑的深海。但是如果沒有黃色濾鏡來阻擋藍光——有些生物螢光魚類有——我們就看不到這些螢光。

 

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雙色調。Photograph by David Gruber, John Sparks, and Robert Schelly

這隻比目魚的背上閃耀著鮮豔的橙紅色,但是腹面呈現螢光綠的圖案。

 

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驚喜!Photograph by David Gruber, John Sparks, and Robert Schelly

海洋生物學家大衛.格魯伯首次注意到魚類發出生物螢光,是在他和同事給生物螢光珊瑚拍照時,一隻綠色鰻魚(和照片中的這隻類似)意外被拍進去的時候。

 

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有用的發光。Photograph by David Gruber, John Sparks, and Robert Schelly

發出生物螢光可能有許多個原因,亞歷山大.高斯說,他是「東太平洋玳瑁倡議」的主任。這些原因包括發現或是吸引獵物,防禦,或是用於某種形式的溝通。

 

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隱藏。Photograph by David Gruber and John Sparks

這隻色彩明亮的菖鮋(中左)利用生物螢光,融入螢光綠和螢光紅夾雜、牠視之為家的珊瑚礁。

 

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突出。Photograph by David Gruber and Vincent Pieribone

和玳瑁一樣,這隻海馬不只發出一種顏色。這種魚的身體大部分是紅色,但眼睛周圍則發出鮮明的綠色。這種綠色也以斑點的形式,出現在海馬身體的其他部位。

 

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平凡。Photograph by David Gruber, John Sparks, and Robert Schelly

在白光照明的條件下,這隻鯛的條紋呈黃色。但是打開藍光、在鏡頭加上黃色濾鏡以捕捉螢光之後,就可以看到牠在下一張照片的樣子。

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螢光。Photograph by David Gruber and John Sparks

這隻鯛是上一張照片中的那隻,而這張照片是為了讓我們可以看到牠的螢光。科學家正開始理解生物螢光在海洋中為何如此普遍。

 

撰文:Jane J. Lee, National Geographic

編譯:蘇睿哲

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