荧光海是怎么形成的?
可以在海水中发光的生物种类繁多,从单细胞的甲藻到发光水母等腔肠动物,海洋多毛类等环节动物,各种发光头足类等软体动物,甚至磷虾、萤火虫等节肢动物。从大连的“荧光滩”现象来看,可以排除体型较大的水母和头足类动物,而萤火虫等节肢动物无法产生如此强烈的荧光,因此最有可能是甲藻单细胞生物繁殖。
甲藻是一种原始单细胞藻类,具有许多介于属于原核生物的细菌和属于真核生物的原生生物之间的特性。目前一般将其归为双鞭毛藻。甲藻是一种通常被纤维甲板覆盖的身体,甲板之间形成的沟中有2-3条鞭毛,藻类可以靠这些鞭毛在水中游动和进食。
许多种类的甲藻都能发光,夜光藻是中国沿海地区最常见的种类,包括Gonyaulax spp .等其他种类。夜行昆虫是一种特殊的甲藻,它们没有甲板涂层,体型较大,通常缺乏叶绿体,依靠它们的鞭毛以原核生物或其他藻类为食。
对于沟鞭藻来说,这种生物发光现象可能是一种防御措施。当受到以其为食的浮游动物等捕食者的干扰时,发射的荧光可以吸引感官更敏感的鱼类等更高营养的捕食者,从而赶走它们的直接捕食者。
对人类而言,甲藻形成的“荧光海滩”景色具有观赏价值,但其背后隐藏的信息值得人们警惕。这是因为以夜光藻为代表的甲藻大量繁殖,产生强烈的荧光现象,说明该海域海水中磷、钾、铁等营养物质含量增加,导致甲藻作为食物的细菌、蓝藻和单细胞藻类数量增加。
这是海水富营养化的先兆之一。如果进一步发展,可能会引起甲藻的爆发式增长,从而形成赤潮。甲藻是中国近海赤潮的主要藻类组成。其大量繁殖、死亡和分解会消耗水中大量氧气,导致其他海洋生物窒息死亡,严重威胁海水养殖业。同时,甲藻等会合成多种毒素,如短裸甲藻毒素(BTX),通过富集可在贝类等海产品中积累,导致食品安全风险增加。
扩展数据:
荧光素是一种小分子物质,可以与荧光素酶结合作为底物。结合后,荧光素酶利用ATP使荧光素释放荧光,完成化学能向光能的转化。
最近的研究表明,夜光的发光机制在于藻类受到外界刺激后,在液泡膜上产生类似于动物神经细胞膜动作电位的电化学变化,使液泡膜上的电压敏感质子通道打开,使液泡膜上的质子进入被称为闪烁体的小泡,激活液泡膜所含的荧光素酶,从而产生荧光。其他类型的甲藻可能具有类似的发光机制。
因此,对于“荧光滩”的出现,相关部门应加强水质监测,查找原因,并对可能存在的环境风险做好相应准备。夜光虫因受刺激后能发光而得名。发光昆虫通过其细胞中的荧光素-荧光素酶反应发光。