甲藻發(fā)光嚇跑捕食者。圖片來源：《當(dāng)代生物學(xué)》

有些甲藻具有非凡的發(fā)光能力，使自己和周圍的水發(fā)光。研究人員近日在《當(dāng)代生物學(xué)》發(fā)表報(bào)告稱，對于這種浮游生物來說，生物發(fā)光也是一種防御機(jī)制，幫助它們抵御橈足類食草動物的“魔掌”。

瑞典哥德堡大學(xué)的Andrew Prevett說：“這種生物發(fā)光現(xiàn)象，在海洋中除了是一種美麗景象外，還是一種防御機(jī)制，一些浮游生物利用它抵御敵人。這些發(fā)光細(xì)胞能感覺到食草動物，并在需要的時(shí)候打開‘燈’，這對于單細(xì)胞生物來說是相當(dāng)令人印象深刻的?！?/span>

通過結(jié)合高速和低光敏視頻，Prevett團(tuán)隊(duì)及合作者發(fā)現(xiàn)，這些生物發(fā)光細(xì)胞在與橈足類食草動物接觸時(shí)就會閃光。橈足動物的反應(yīng)是迅速排斥閃爍的細(xì)胞，并似乎沒有受到傷害。

研究人員指出，來自瑞典西海岸的觀測數(shù)據(jù)支持了他們的預(yù)測，即橈足類食草動物的存在對發(fā)光甲藻的豐度產(chǎn)生影響。單細(xì)胞甲藻通常不是很好的競爭對手，因?yàn)槠渖L速度只有其他浮游生物的1/3。而橈足類動物似乎不喜歡它們，而喜歡吃防御較差但生長較快的浮游生物。

研究人員原本預(yù)計(jì)生物發(fā)光會導(dǎo)致橈足類動物減少接觸，但令他們驚訝的是，這一降幅竟然如此之大。Prevett說：“我們研究中的甲藻豐度較低，盡管如此，防御的有效性仍讓人感到驚訝?！?/span>

然而，目前還不清楚這種光輝是如何保護(hù)甲藻的。研究人員說，無論它們是如何工作的，利用生物發(fā)光抵御捕食者的能力，似乎是甲藻打敗其他競爭對手的關(guān)鍵。

研究人員計(jì)劃進(jìn)行更多研究，探索被吃掉的“恐懼”如何驅(qū)動生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。他們還計(jì)劃研究橈足類產(chǎn)生的化合物如何作為一般的報(bào)警信號，以及它們對復(fù)雜浮游生物組合的影響。（魯亦）

相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2019.05.019

《中國科學(xué)報(bào)》 (2019-06-25 第2版 國際)

然而，由于生物體的復(fù)雜性和不同物種的巨大多樣性，這一領(lǐng)域的進(jìn)展受到了限制。研究小組使用了質(zhì)譜分析技術(shù)的一些先進(jìn)方法，這種技術(shù)使他們能夠表征藻類光收集系統(tǒng)的各個(gè)組成部分。這種方法使他們能夠揭示系統(tǒng)中從未見過的不同模塊細(xì)節(jié)。這一精細(xì)的細(xì)節(jié)將幫助科學(xué)家了解為什么微藻在光收集方面如此高效。伯明翰大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院的Aneika Leney是這項(xiàng)發(fā)表在《Chem》上研究的主要作者之一。

在實(shí)驗(yàn)室里的熒光蛋白，圖片：University of Birmingham

她解釋說：微藻是一種迷人的生物，它能比工程師設(shè)計(jì)的系統(tǒng)做得更好。通過應(yīng)用這些知識，我們可以開始在將這些系統(tǒng)應(yīng)用于太陽能電池板方面取得實(shí)際進(jìn)展。荷蘭烏得勒支大學(xué)(Utrecht University)蛋白質(zhì)組學(xué)中心(Netherlands Proteomics Centre)科學(xué)主任阿爾伯特赫克(Albert Heck)教授補(bǔ)充稱：我們的假設(shè)是，當(dāng)你看到藻類時(shí)，它們看起來很遲鈍，肯定不是很有趣。

紅藻是地球上最有效的能源轉(zhuǎn)化生物之一。圖片：Unsplash

但是，當(dāng)你仔細(xì)觀察他們的機(jī)械的分子細(xì)節(jié)時(shí)，你會認(rèn)為這些比最精密的瑞士手表更精密，這需要經(jīng)過30億年的微調(diào)，也就是所謂的進(jìn)化。研究小組的下一步工作將是更詳細(xì)地研究能量是如何通過這些集光系統(tǒng)傳輸?shù)?，并查明他們發(fā)現(xiàn)的模塊為何如此高效。萊尼博士補(bǔ)充說：由于英國家庭使用的大多數(shù)太陽能電池板的效率為10%至20%，將這一效率提高到95%將大大增加太陽能技術(shù)的使用，并有助于保護(hù)環(huán)境。

本文轉(zhuǎn)載自：博科園