馬小丫
大海為何會(huì)流“藍(lán)眼淚”?
“藍(lán)眼淚”其實(shí)是對(duì)海洋生物發(fā)光現(xiàn)象的詩(shī)意描述,而真正造成“藍(lán)眼淚”的是海洋中的浮游生物——夜光藻和海螢等的大量繁殖,這種現(xiàn)象也可稱為赤潮。
夜光藻是中國(guó)發(fā)生“藍(lán)眼淚”現(xiàn)象的主要藻種之一。它為冷水性藻類,其繁殖高峰期多在春末夏初的4、5月份,高溫的夏季極少發(fā)生夜光藻赤潮。當(dāng)夜光藻赤潮爆發(fā)時(shí),夜晚的海面上就發(fā)出美麗的“藍(lán)色熒光”,隨著海浪起伏,就像大海流下了晶瑩剔透的藍(lán)色淚水。
當(dāng)然,既然是赤潮,不管晚上發(fā)出的熒光有多美,白天還是毫無(wú)光彩的。
解密“藍(lán)眼淚”
的發(fā)光原理
除了夜光藻,還有許多其他發(fā)光生物可以形成“藍(lán)眼淚”,比如一種叫作希氏彎喉海螢的浮游生物。不同成因的“藍(lán)眼淚”,發(fā)光機(jī)制也有些許不同。這里以夜光藻為例。
福建省平潭海域“藍(lán)眼淚”熒光海岸
顯微鏡下的夜光藻細(xì)胞胖嘟嘟的,直徑可達(dá)2毫米。細(xì)胞中心有著小小的細(xì)胞核,細(xì)胞內(nèi)部填充著許多大大的液泡,胞質(zhì)絲從細(xì)胞中心散發(fā)至細(xì)胞邊緣,組成網(wǎng)絡(luò)。除極少數(shù)不發(fā)光的夜光藻外,夜光藻細(xì)胞中都含有成千上萬(wàn)的包含有熒光素和熒光素酶的顆粒,胞質(zhì)絲將這些顆粒像串珠子一樣串起來(lái),當(dāng)夜光藻受到海浪拍打、劃船等強(qiáng)烈擾動(dòng)時(shí),熒光素酶催化熒光素與氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生具有能量的含氧熒光素,在釋放能量的過(guò)程中產(chǎn)生淺藍(lán)的冷光。
紅色夜光藻的細(xì)胞質(zhì)絲結(jié)構(gòu) 〔引用自福田康弘(Yasuhiro Fukuda)發(fā)表的論文〕
當(dāng)海水中夜光藻密度很高時(shí),淺藍(lán)色的光匯聚在一起,就會(huì)形成肉眼可見(jiàn)的“藍(lán)眼淚”!
可以把“藍(lán)眼淚”
帶回家嗎?
看到美麗的“藍(lán)眼淚”,可能會(huì)有很多人想要把它們帶回家細(xì)細(xì)觀賞。從理論上來(lái)說(shuō),只要能給它們調(diào)配一個(gè)舒適的“小窩”,就可以開(kāi)啟養(yǎng)殖模式了。
以夜光藻為例,夜光藻分為異養(yǎng)和混合營(yíng)養(yǎng)兩種營(yíng)養(yǎng)方式,根據(jù)其顏色不同,分為紅色夜光藻和綠色夜光藻。紅色夜光藻沒(méi)有色素體,為完全異養(yǎng)型浮游生物,無(wú)法直接進(jìn)行光合作用來(lái)自我補(bǔ)給營(yíng)養(yǎng),只能通過(guò)吃其他浮游植物、細(xì)菌等來(lái)獲取營(yíng)養(yǎng),所以食物對(duì)于紅色夜光藻尤為重要。這就意味著,我們需要先調(diào)配出適當(dāng)溫度的海水,添加營(yíng)養(yǎng)鹽,飼養(yǎng)出夜光藻喜歡吃的生物,才能成功養(yǎng)活紅色夜光藻寶寶。綠色夜光藻體內(nèi)有共生綠藻,使細(xì)胞呈現(xiàn)綠色。雖然在食物匱乏時(shí)共生綠藻可以進(jìn)行光合作用幫助綠色夜光藻緊急續(xù)命,但是食物充足時(shí)吞噬其他浮游生物依然是夜光藻獲得營(yíng)養(yǎng)的重要途徑,所以養(yǎng)活夜光藻寶寶依然是一件有難度的事。
綠色夜光藻(上)與紅色夜光藻(下)
綠色夜光藻(上)與紅色夜光藻(下)
綠色夜光藻(上)與紅色夜光藻(下)
綠色夜光藻(上)與紅色夜光藻(下)
是饋贈(zèng),還是警告?
原本,“藍(lán)眼淚”只是一種美麗的自然現(xiàn)象,是大自然饋贈(zèng)的美景。但是,近年來(lái),隨著人
類對(duì)自然環(huán)境的破壞逐漸加劇,“藍(lán)眼淚”的出現(xiàn)也逐漸變了意味——赤潮的出現(xiàn)往往就意味著當(dāng)?shù)氐暮Q蟓h(huán)境出現(xiàn)了一些異常變化,可能是海水富營(yíng)養(yǎng)化,又或是風(fēng)向和降雨條件的改變。
造成“藍(lán)眼淚”的夜光藻雖然不會(huì)像其他有毒赤潮藻類那樣釋放毒素,可是密集的浮游生物不但減少了空氣和海水的氧氣交換,還會(huì)大量消耗水中的氧氣,使得其他生物無(wú)法呼吸,所以,連續(xù)出現(xiàn)一兩個(gè)月還沒(méi)有消失的“藍(lán)眼淚”會(huì)成為當(dāng)?shù)睾S蛐柩跎锏呢瑝?mèng)。
阿曼灣的綠色夜光藻赤潮(阿曼 / 羅昊 /2018)
近年來(lái),我們?cè)诟=êS虿蹲降降某喑庇袞|海原甲藻、凱輪藻(屬)、施氏藻(屬)、膝溝藻(屬)等。隨著生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜化,混合赤潮,即非單一物種造成的赤潮,也有增加的趨勢(shì),越來(lái)越復(fù)雜的赤潮也為科研工作者探究赤潮爆發(fā)機(jī)制帶來(lái)一定難度,但科學(xué)家們?nèi)栽诓恍概?,探索埋藏在小小海洋生物中的生態(tài)奧秘。
赤潮只是一個(gè)籠統(tǒng)和慣用說(shuō)法,因?yàn)椴⒎撬械脑迦A都呈紅色。不同的浮游生物造成的藻華顏色也不同,如藍(lán)藻藻華是綠色的,球石藻由于體被鈣質(zhì)鱗片,產(chǎn)生的藻華是白色的。有時(shí),人們也會(huì)給不同顏色的藻華起不同的名字,比如馬尾藻金潮、滸苔綠潮、米氏凱輪藻赤潮等。2017年夏季,黃海出現(xiàn)了這三個(gè)藻華“三潮并起”的現(xiàn)象。另外,即使是同一種藻類造成的赤潮有時(shí)也不止一個(gè)顏色,比如夜光藻,雖然共用一個(gè)種名,卻有紅和綠兩種顏色。紅色夜光藻廣泛分布在亞熱帶海域,適應(yīng)的溫度范圍也較廣(10~25℃),常見(jiàn)于生產(chǎn)力較高的海區(qū),比如上升流或富營(yíng)養(yǎng)水域,這些水域常含有豐富的食物來(lái)源——硅藻。相對(duì)來(lái)講,綠色夜光藻適應(yīng)的溫度范圍就窄了很多(25~30℃),主要分布在熱帶水域,如孟加拉灣、阿拉伯海以及紅海。近年來(lái),阿拉伯海的西北海灣阿曼灣就頻發(fā)夜光藻赤潮。
有毒赤潮造成養(yǎng)殖真鯛的大量死亡(福建連江 / 袁華濤)
(責(zé)任編輯 / 徐沐妍? 美術(shù)編輯 / 賈靜 )