有的植物為什么會發(fā)光

通常來說能強烈發(fā)光的植物大多是某些低等的菌類植物(如細菌、真菌和藻類植物)。

有時某些高等植物綠色細胞里所含有的葉綠素等物質也會發(fā)光，但我們必須用儀器才能檢測到，人的眼睛無法發(fā)現(xiàn)。

平時我們也會見到一段發(fā)朽的樹樁、木塊，能夠在黑暗中發(fā)出藍白色的熒光，這種熒光經常在陰雨天表現(xiàn)更加明顯，干旱時熒光表現(xiàn)較為暗晦。

人們曾在江蘇丹陽市的某村子里的水田邊，發(fā)現(xiàn)一些柳樹樁能夠在夜晚閃爍著幽幽的淺藍熒光，剛開始發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象時人們大都覺得很奇怪，不知道為什么。

后來，生物學家們研究發(fā)現(xiàn)，這些枯死的樹樁已被假蜜環(huán)菌所寄生，它能使木材腐爛，假蜜環(huán)菌的菌絲侵染了木材纖維以后，還分泌一些能分解木材的酶，這些酶可以將纖維素、木質素轉化為真菌能夠吸收的小分子物質，像葡萄糖、酚類等各種營養(yǎng)物。假蜜環(huán)菌的菌絲細胞得到這些食物后就開始不停地繁衍、長大，同時積累大量能夠用來產生熒光的物質。這些帶熒光的物質在熒光酶的催化作用下進行生物氧化，并把化學能轉化為光能，就是我們看到的這種生物光了。

長期生活、工作在海里的船員、海軍經常會在天氣晴朗的夜晚看到海面上呈現(xiàn)一大片藍綠色或者乳白色的閃光，人們把這種現(xiàn)象叫做“漁火”。它并不是海底火山之類的簡單問題，而是海里藻類、細菌和某些海洋浮游生物大量聚在一起而形成的人們肉眼能看到的生物光。

它是一種高效率冷光，它的光能轉換率大于90%，而通常我們使用的白熾燈、日光燈的光能利用率相當?shù)?。這種生物光的波譜成分十分柔和，適合于人的眼睛，沒有刺激作用，仿生工程師能夠通過研究以及模擬生物光制造節(jié)能煤和節(jié)能電源。

會發(fā)光的柳樹

若干年前，在我國江蘇省丹徒縣，就有不少人見到了會發(fā)光的柳樹。白天，這些在田邊的腐朽樹樁絲毫不引人注目，可是到了夜間，它們卻閃爍著神秘的淺藍色熒光，即使狂風驟雨、酷暑嚴寒也不會熄滅。一時間，人們對這一奇事眾說紛紜。經過研究，專家終于解開疑團，原來會發(fā)光的不是柳樹本身，而是一種寄生在樹身上的真菌——假蜜環(huán)菌。

這種真菌在蘇、浙、皖一帶分布很普遍，專找一些樹樁安身，長得像棉絮一樣的白色菌絲體吮吸植物的養(yǎng)料，吃飽了就得意地閃著光茫。這種假蜜環(huán)菌為什么能發(fā)光呢?

生物學家研究發(fā)現(xiàn)，假蜜環(huán)菌的菌絲侵染了木材纖維后，能分泌出一些分解木材的酶，這些酶可將纖維素、木質素轉化為真菌能夠吸收的小分子物質，如葡萄糖、酚類等。假蜜環(huán)菌的菌絲細胞得到這些食物后就開始不停地繁衍、長大，同時積累大量能夠產生熒光的物質。這些帶熒光的物質在熒光酶的催化作用下生物氧化，并把化學能轉化為光能，就成了我們所看到的生物光了。

閃著熒光的蘑菇

澳大利亞草原上生長著一種叫“星菊菌”的蘑菇也會發(fā)光。當它的孢子隨氣流漂泊時，閃著熒光的孢子就像一條變化莫測的彩帶，能照亮周圍大片地區(qū)。在巴西熱帶森林里，還生長著一種“鬼筆菌”。在夜幕降臨后，它就會發(fā)出一種綠寶石般的熒光令人目眩。

為什么蘑菇能發(fā)光呢?科學家最終從發(fā)光蘑菇的細胞組織中分離出熒光素和熒光酶，揭開了發(fā)光蘑菇的秘密。另外，研究人員還發(fā)現(xiàn)發(fā)光蘑菇的光亮度及持久性受環(huán)境溫度及水分的制約，同時也隨著蘑菇本身的營養(yǎng)條件及衰老狀態(tài)而變化。人們認為蘑菇之所以要發(fā)光，是利用這種方式吸引夜飛的昆蟲，以幫助孢子傳播。

神奇的“亮腳印”

100多年前，入侵新幾內亞島的荷蘭遠征軍為防止土著人襲擊，在沿海處建立了一座城堡。一天晚上，烏云密布，風雨交加，一個荷蘭士兵前去海邊查看船只是否拴牢。這時，城堡上的人驚奇地發(fā)現(xiàn)，他走過的沙灘上留下了一串可怕的亮腳印。

于是，大家懷疑他是魔鬼，或者會使用巫術，就派人悄悄跟蹤他，可奉命去跟蹤的人也留下了同樣的亮腳印。以后，這種現(xiàn)象又陸續(xù)發(fā)生了幾次，人們才知道凡是風雨之夜，無論誰走在沙灘上都會發(fā)生同樣的情況。

究竟是什么在發(fā)光呢?直到20世紀80年代，人們才弄清楚原來是一種“甲藻”在作祟。甲藻是一種藻類植物，細胞內含有熒光酶和熒光素，平時并無特別之處，一旦被觸動、受到刺激或氧氣十分充足時，便會產生光亮。風雨之夜，當甲藻被海浪沖上沙灘后，由于雨水的浸潤，沒有馬上死去，這時如果受到腳踩的刺激便會發(fā)光，亮腳印就是這樣產生的。

來自南非的“不夜城”

南非有一種叫做“不夜城”的蘆薈，到了晚上，就會有許多密密麻麻的小白光從植株身上閃出來。

“不夜城”能夠發(fā)光，和人為因素有關。由于這種植物對磷和鈣有特殊喜好，于是人們就在土壤中加入大量磷和鈣?！安灰钩恰蔽者@兩種物質后，植物葉面上那些角質層上的白刺，就會在黑暗里發(fā)出光來。

山間的“燈籠樹”

我國江西井岡山地區(qū)還有一種會發(fā)光的“燈籠樹”，這種樹為常綠闊葉樹，跟“不夜城”發(fā)光的原理一樣，也是葉子里含有大量的磷。磷釋放出來后會與空氣中的氧氣結合成為磷火，磷火能放出一種沒有熱度，不能燃燒，但有光亮的冷光。白天看不見，但在晴朗無風的夜晚，這些冷光聚攏起來，仿佛懸掛在山間的一盞盞燈籠，所以人們叫它“燈籠樹”，當?shù)厝朔Q“鬼樹”。

被當作路燈的植物

非洲岡比亞南斯明草原上還有一種名叫“路燈草”的植物，可以說是發(fā)光植物中的佼佼者。別看它小，它所發(fā)出的光亮，甚至可以與路燈相媲美。路燈草的葉片表面有一層像銀霜一樣的晶珠，富含磷。每當夜幕降臨，這種草便閃閃發(fā)光，把周圍一切照得十分清晰，當?shù)鼐用癜堰@種小草移到家門口充當“路燈”。

如今，加州大學的生物學家正利用一種特殊的內切割酶嫁接技術培育人工發(fā)光植物。他們把螢火蟲細胞核內的發(fā)光基因“剪”下來，并用聯(lián)接酶將其“縫合”到一種作為移植媒介的細菌身上，經過培養(yǎng)再讓它感染煙草植株。這些植物長成后，就成了一株株發(fā)光植物，夜晚降臨，它們會發(fā)出一片紫藍色的熒光。不過，這種藍光只能在儀器下看到。