海洋中的波浪(为什么海浪会发“蓝光”？美丽背后暗藏危机)

本文综合自《知识就是力量》杂志

在许多纪录片中，我们都可以看到大海深处星星点点的荧光，其中不少都是水母发出的。近年来，在一些地区的海面甚至靠近海滩的地方，我们在夜晚有时也能看到成片的光亮出现在卷起的浪花中。那这些神秘的光亮究竟来自哪里呢？

海浪因鞭毛藻发光

起初，人们误以为这些神秘的闪光是海面反射光，光源可能是大气折射来的灯光或月光。然而，后来人们发现越是在黑暗的夜晚，靠近海滩的浪花中的荧光越是明亮。这充分说明，神秘荧光不是来自于空中，而是海水中就有发光物。这些发光物不可能是人造物体，只能是一些海洋生物。

它们是水母吗？不是。因为水母没有在海面上集群的习惯，更不可能在靠近海滩的海面上集群。一些生物学家检测了发光海浪所在海域的海水，发现了海浪发光的真相。原来，那些发光海域中富含一种会发出蓝色荧光的浮游生物，这种生物名为“鞭毛藻”。

其实，海洋中许多浮游生物都能发出荧光，只是它们大多不像鞭毛藻那样喜欢十分密集地聚集在一起。在只有几千平方米的发光海域中，往往就可以聚集数以亿计的鞭毛藻。鞭毛藻是介于动物和植物之间的一种浮游生物，是金藻门、裸藻门、隐藻门、甲藻门和绿藻门团藻目中具鞭毛的藻类的统称。它们的共同特征是因具鞭毛而能主动运动，不像许多海藻只能固定在某处或者随风浪漂流。

鞭毛藻的发光机理

鞭毛藻为何可以发出蓝色的荧光呢？美国哈佛大学海洋生物学家伍德兰德·哈斯廷斯通过实验发现，鞭毛藻体内有独特的蓝色荧光基因，这种基因能控制细胞膜内的一种特殊蛋白质，令细胞膜开通一条可以产生电流的通道。电流通过这条通道之后，刺激鞭毛藻的荧光蛋白发出荧光。如果通过基因工程的方法关闭荧光基因，鞭毛藻就不再发出荧光。

鞭毛藻很小，体长只有50微米，海水中单个鞭毛藻靠肉眼是看不到的，单个鞭毛藻发出的荧光也很微弱。鞭毛藻并非时时都发光，它们在受到外界干扰时才会像萤火虫那样发光，因此往往在夜晚涨潮的时候可以看到成片鞭毛藻发出的蓝色荧光，风浪越大，荧光越强。相反在风平浪静的海面上是看不到这样的荧光的。

对许多弱小生物来说，隐蔽自己才是最佳策略。鞭毛藻这样的弱小生物反倒在夜晚发出荧光，它们不怕猎食者循光而来吗？哈斯廷斯表示，它们的发光原因还是个谜。不过，哈斯廷斯推测鞭毛藻发光正是为了警告捕食者。发光的鞭毛藻聚集在一起，当猎食者搅起波浪时，它们就会发出一片亮光，这样可以伪装成一种强大的生物或人造物体，十分有效地迷惑猎食者，令猎食者不敢轻易靠近。哈斯廷斯的足迹遍布大西洋和太平洋，几乎每天晚上都能发现生物发光现象。其中，马尔代夫的海域最为突出，这里经常能看到十分明显的发光海浪，发光的面积也比其他海域要大一些。

发光海浪是污染增强的信号

近年来，海面荧光现象越来越明显。对喜欢海上夜游的游客来说，这是一件十分开心的事情。但是，对于环保专家来说，这是非常不好的信号，美丽荧光海浪背后潜伏着危机，包括鞭毛藻在内的浮游生物大规模繁殖，是形成赤潮污染的主要原因。在赤潮爆发时，大量的鞭毛藻会产生危害其他动物的毒素。另外，大量的鞭毛藻等浮游生物会消耗大量氧气，海水含氧量下降，导致其他海洋生物窒息而亡。

鞭毛藻等浮游生物形成的赤潮污染不是自然形成的，而是人类向海洋排放了过多化肥和有机污染物导致的。研究人员发现，海洋上的蓝色发光区往往靠近海岸，因为越是靠近海岸，来自大陆的富营养污染物越多。

希望人们在未来能减少排向海洋的富营养污染物，因为我们更愿意拥有一片持久洁净的大海，而不是获得观赏蓝光海浪奇景的短暂满足感。