為什么以螢火蟲為代表的發(fā)光生物，在陸地上很少見？這是一個(gè)謎

陸地上會(huì)發(fā)光的生物少嗎？

或許你會(huì)覺得不少，甚至已經(jīng)躍躍欲試想要舉例，不過還是先等一等，我們這里所說的“發(fā)光”是有前提的。目前陸地上已知的發(fā)光生物的確有不少，但其所發(fā)出的光可以分為兩類，一類為“熒光”，另一類為“自發(fā)光”。熒光生物的體內(nèi)存在著熒光蛋白，這些蛋白可以吸收特定波段的光，然后再向外釋放另一種波段的光，整個(gè)過程基本不需要消耗額外的能量，不會(huì)給生物自身帶來額外的負(fù)擔(dān)，所以大多數(shù)的陸地發(fā)光生物采用的都是這種模式。

螢火蟲雖然名字里有“螢火”二字，但它卻不是熒光生物，它是自發(fā)光的。

在螢火蟲腹部末端的發(fā)光器里存在著兩種特殊的物質(zhì)，它們是“熒光素”和“熒光素酶”，當(dāng)氧氣通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)光器之后，在熒光素酶的催化作用下，熒光素會(huì)與氧氣結(jié)合，并與細(xì)胞內(nèi)的三磷酸腺苷發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而釋放出可見的光，因?yàn)檫@個(gè)過程幾乎不產(chǎn)生熱量，所以螢火蟲所發(fā)出的光就是“冷光”，看起來與熒光生物類似，但其實(shí)它是實(shí)實(shí)在在的自發(fā)光生物。

三磷酸腺苷是細(xì)胞內(nèi)的能量分子，也就是說螢火蟲發(fā)光的過程要消耗自身的能量，這其實(shí)就是將生物體內(nèi)在的化學(xué)能通過特定的形式轉(zhuǎn)化為了光能，所以螢火蟲發(fā)光是要耗能的。

能量對(duì)于野生動(dòng)物而言是非常寶貴的，而能量的獲取往往又不是一件容易的事情，因此除非能夠產(chǎn)生特別大的生存優(yōu)勢(shì)，否則生物的演化趨勢(shì)都是趨向于“節(jié)能”的。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，所以陸地上能夠自發(fā)光的生物是非常少的，螢火蟲算是一個(gè)特例。

然而，自發(fā)光的生物雖然在陸地上十分罕見，但在海洋中卻比比皆是。

目前海洋中所有會(huì)發(fā)光的生物中，具備自發(fā)光能力的生物大概占到了50%，而在深海區(qū)域，自發(fā)光生物的比重更是超過了90%。為什么會(huì)這樣呢？一種觀點(diǎn)認(rèn)為“發(fā)光”會(huì)給深海生物提供極大的生存優(yōu)勢(shì)，掠食者可以通過發(fā)光來誘捕獵物，而處于弱勢(shì)地位的生物也可以通過突然發(fā)光，來驚嚇和驅(qū)離捕食者。孤立地來看，這種說法是有道理的，但這種優(yōu)勢(shì)本質(zhì)上是黑暗賦予的，而黑暗不止深海里有，陸地上也有。

在陸地上，黑暗與光明各占據(jù)一半的時(shí)間，有很多動(dòng)物都是在夜晚活動(dòng)的，而在南北極地區(qū)，更是會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的極夜現(xiàn)象，此外，陸地上的洞穴生態(tài)系統(tǒng)更是終日處于黑暗之中，一點(diǎn)也不比深海的情況好。

也就是說，在這些黑暗的環(huán)境下，海洋生物可以通過發(fā)光獲得的生存優(yōu)勢(shì)，陸地生物一樣也可以，可陸地上就是沒有像海洋中一樣演化出那么多的自發(fā)光生物，這一點(diǎn)著實(shí)令人費(fèi)解。是陸地生物演化的時(shí)間不夠長(zhǎng)嗎？也不是。

生命起源于海洋，海洋生物的演化時(shí)間自然是比陸地長(zhǎng)，但發(fā)光這種能力所需的演化時(shí)間其實(shí)并不長(zhǎng)。

有一種解釋似乎較為合理，生物的自發(fā)光過程本質(zhì)上是一種生物化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)過程中除了會(huì)產(chǎn)生光，還會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品對(duì)于生物本身而言是有害的，但這一問題大海可以幫助解決，因?yàn)楹Ｋ軌驇椭镅杆偾宄蛳♂屵@些有害物質(zhì)，減少它們對(duì)細(xì)胞的毒害作用，而陸地生物就不同了，因發(fā)光而生成的有害物質(zhì)不能及時(shí)排出，長(zhǎng)期在身體中積聚會(huì)帶來嚴(yán)重的健康問題。當(dāng)然，這也只是一種猜想。