你知道嗎?自然界里的一些生物能發(fā)光呢!魚類會(huì)發(fā)光,昆蟲會(huì)發(fā)光,菌類會(huì)發(fā)光,還有那些生活在深海區(qū)域的生物,幾乎90% 都會(huì)發(fā)光。為什么它們會(huì)發(fā)光呢?因?yàn)樗鼈儺?dāng)中的一些具有將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為光能的“超能力”;還有一些則通過(guò)體內(nèi)的熒光色素或發(fā)光細(xì)菌實(shí)現(xiàn)“照明功能”。生物發(fā)光的緣由很多,包括捕食、防御、尋找配偶和識(shí)別同類等。在大自然中,會(huì)發(fā)光的生物大多發(fā)出的是“冷光”,這種光幾乎沒(méi)有熱量,能最大限度地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能。
知識(shí):哪些生物能發(fā)光?
捕獲獵物
琵琶魚頭頂上有一個(gè)類似釣魚竿一樣的身體器官。它的一端是一只像燈籠似的、閃閃發(fā)光的小球,這只“燈籠”能吸引周圍的海洋生物靠近。一旦距離足夠近,琵琶魚就會(huì)張開(kāi)大嘴,一口將倒霉的獵物吞下去。
生活在新西蘭的小真菌蚋棲息在洞穴里。它像蜘蛛一樣,能織出一根根“絲線”。這些“絲線”上布滿了一滴滴黏液,看上去像一串串水晶項(xiàng)鏈掛在半空中。黑暗的洞穴中,路過(guò)的動(dòng)物稍有不慎就會(huì)被“水晶項(xiàng)鏈”纏住,成為小真菌蚋的“盤中餐”。
逃生法寶
一些槍烏賊能夠讓身體突然閃光,讓獵食者猝不及防嚇一大跳,槍烏賊趁它愣神的當(dāng)兒,逃之夭夭。許多水母也能發(fā)光,它們非常敏感,輕微的碰觸或刺激都會(huì)促使它們發(fā)光。
吸引異性
夏夜里,雄螢火蟲會(huì)邊飛邊播撒出點(diǎn)點(diǎn)柔光,吸引周遭的雌性。雌性螢火蟲看到光亮,也會(huì)通過(guò)發(fā)光來(lái)回應(yīng)。這一盞盞夏日的“小燈”或明或滅,代表著螢火蟲伴侶之間的甜言蜜語(yǔ)。更妙的是,每對(duì)螢火蟲之間的“情話”還不會(huì)影響到其他螢火蟲交流,因?yàn)樗鼈円坏┙Y(jié)成親密關(guān)系,就會(huì)生成一種特有的密碼。這就像是夜晚的船只之間通過(guò)探照燈的閃爍,打出摩爾斯電碼,只有通信雙方才能看懂。
閃閃的蘑菇
一些蘑菇也會(huì)發(fā)光。其中有些蘑菇發(fā)光,是在警告周圍的動(dòng)物:我有毒,躲遠(yuǎn)點(diǎn)兒;另一些則是用光亮來(lái)吸引昆蟲,幫助自己傳播孢子。不管是出于哪種原因,這些神奇的發(fā)光蘑菇為森林陰暗的地面帶來(lái)了一抹精彩的亮色。每當(dāng)夜幕降臨或氣溫驟降,發(fā)光蘑菇們就會(huì)化作天上的繁星,你安安靜靜地欣賞它們就好,可千萬(wàn)不要去采摘或食用它們!
夜光海岸
為什么海面上泛起點(diǎn)點(diǎn)熒光?這美麗的景象是夜光蟲制造的。夜光蟲非常細(xì)小,身體呈球形,肉眼看上去就像一個(gè)個(gè)晶亮的小圓珠。它們?cè)谒嫔洗罅糠敝硶?huì)造成可怕的赤潮,導(dǎo)致魚類大面積死亡。
科技:綠色熒光蛋白
綠色熒光蛋白簡(jiǎn)稱GFP,是一種由約238 個(gè)氨基酸組成的蛋白質(zhì),在藍(lán)光或紫外線的照射下,它能發(fā)出綠色的熒光。這種特殊的蛋白質(zhì)最早是科學(xué)家從維多利亞多管發(fā)光水母中分離出來(lái)的。許多海洋生物,包括一些珊瑚內(nèi)部都有類似的熒光蛋白。
科學(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)室里合成綠色熒光蛋白。將培養(yǎng)皿暴露在光線下,綠色熒光蛋白就會(huì)閃閃發(fā)光。
目前,科學(xué)家運(yùn)用許多辦法將綠色熒光蛋白移植到生物體內(nèi),比如,故意讓生物感染上帶有綠色熒光蛋白遺傳物質(zhì)的病毒。帶有綠色熒光蛋白遺傳物質(zhì)的病毒一旦進(jìn)入生物體內(nèi),就會(huì)改造生物的基因,使其身體的一部分發(fā)出熒光??茖W(xué)家希望通過(guò)這種方式,更清晰地觀察和研究生物的局部器官,比如腦細(xì)胞或者腿部肌腱。
那些原本不會(huì)發(fā)光的蛋白質(zhì),一旦混合了綠色熒光蛋白就很容易被追蹤,這樣科學(xué)家就能更好地掌握這部分蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化。比如關(guān)于胰腺細(xì)胞是如何制造出胰島素的研究就采用了這一方法。
此外,綠色熒光蛋白還可以用來(lái)監(jiān)測(cè)細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境,比如酸堿度、含鈣量等。
什么是蛋白質(zhì)?
蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞的基本物質(zhì),由氨基酸組成,在生物體內(nèi)廣泛存在,發(fā)揮著重要的作用,例如修復(fù)細(xì)胞、促進(jìn)骨骼和肌肉生長(zhǎng)、為身體提供能量等。
實(shí)驗(yàn):怎樣讓花朵閃光?
做一做下面的實(shí)驗(yàn),讓鮮花發(fā)光吧!
你需要準(zhǔn)備的材料:
廣口塑料杯 黑光燈 一朵帶莖的鮮花 黃色熒光筆
第一步:
找一朵淡色的花,比如白百合、淡粉色玫瑰、淡紫色雛菊、奶白色康乃馨或者茉莉。
第二步:
在塑料杯中加入約250毫升水。將黃色熒光筆拿到黑光燈下,觀察它是否能發(fā)出熒光。取出熒光筆的筆芯,將其中的熒光墨水滴到塑料杯里。
第三步:
在花莖處斜著剪一刀,這樣做能讓鮮花最大限度地吸收熒光墨水。隨后,將鮮花靜置幾天。你可以每天都用黑光燈來(lái)觀察花兒是否能發(fā)出熒光。使用的花兒不同,能夠發(fā)出熒光的時(shí)間也不一樣,有的快一些,有的慢一些,請(qǐng)你耐心等待哦。
第四步:
用不同的熒光筆測(cè)試不同的花。新年里,為家人準(zhǔn)備一束能發(fā)光的花束作為春節(jié)的禮物吧!
花兒為什么會(huì)發(fā)光?
因?yàn)榛〞?huì)吸收水分,熒光墨水通過(guò)花莖管道流入花瓣,花瓣就能發(fā)出熒光啦!此外,你也可以在水里調(diào)入顏料,這樣能將花瓣染成不同的顏色,快去試試吧。
藝術(shù):大型燈光秀
地球上最大的燈光秀是大自然創(chuàng)造的。你聽(tīng)說(shuō)過(guò)極光嗎?極光是太陽(yáng)噴射的帶電粒子被地磁場(chǎng)吸引進(jìn)入大氣層,與大氣層中的粒子發(fā)生碰撞而形成的。它通常發(fā)生在地球兩極附近,五光十色的極光宛如一條條彩帶在天際飄舞,絢爛無(wú)比,如夢(mèng)似幻。
極光是什么顏色的?
極光的顏色從紅到藍(lán),從綠到黃, 五彩紛呈。太陽(yáng)的帶電粒子如果撞擊到高空的氧原子,就會(huì)發(fā)出紅光;如果撞擊到低空的氧原子,就會(huì)發(fā)出綠光;你可能還會(huì)在極光的邊緣區(qū)域觀察到藍(lán)光,這是因?yàn)閹щ娏W幼矒舻搅说印?/p>
在哪兒可以看到極光?
地球兩極附近或高緯度地區(qū)都有機(jī)會(huì)見(jiàn)到極光。許多人選擇去高緯度地區(qū)旅游觀賞極光。知名的極光觀賞點(diǎn)有北歐(挪威的特羅姆瑟)、北美(美國(guó)的阿拉斯加、加拿大的黃刀鎮(zhèn))、俄羅斯(摩爾曼斯克)等。
什么時(shí)候容易看到極光?
極光來(lái)去莫測(cè),并且必須天公作美才能用肉眼觀測(cè)。它的最佳觀測(cè)季節(jié)是冬季和秋季。在北半球,每年的9 月到來(lái)年的4 月都有可能捕捉到極光;在南半球,極光一般出現(xiàn)在3 月到9 月。
提示
最好選在新月時(shí)期、遠(yuǎn)離大城市的地點(diǎn)觀察極光。那里的夜空更暗,極光格外清晰而瑰麗。
為什么觀察極光要遠(yuǎn)離大城市?
夜色降臨,各種人工光照將城市裝點(diǎn)得燈火通明,如同白晝。城市光污染將大自然的美景湮沒(méi)。我們既無(wú)法看到滿天星辰,也難以看清楚任何一道極光。
太陽(yáng)系
在郊區(qū)夜晚的晴空中,你能看到什么呢?當(dāng)然是繁星點(diǎn)點(diǎn)。這些星星大多是位于太陽(yáng)系以外的恒星。我們所處的太陽(yáng)系是由太陽(yáng)以及圍繞它運(yùn)行的八顆行星及其衛(wèi)星組成的。而在浩瀚的銀河系當(dāng)中,太陽(yáng)系只不過(guò)是微不足道的一部分。
太陽(yáng)系距離銀河系中心約 2.4~2.7 萬(wàn)光年。它的形成也許源自 46 億年前的一次巨型星際分子云的引力坍縮。太陽(yáng)系內(nèi)有八大行星,它們分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。
銀河系
太陽(yáng)系所在的銀河系是棒旋星系,它由數(shù)不清的恒星、行星、星團(tuán)、星云以及星際氣體、星際塵埃等構(gòu)成。從地球上看,銀河系就像是一條環(huán)繞天空的銀白色河流。銀河系里的上百億顆恒星,每顆都相當(dāng)于一個(gè)太陽(yáng)。在銀河系的中央有一個(gè)黑洞,這個(gè)黑洞深邃無(wú)比,引力極大,能夠?qū)⒖拷娜魏挝镔|(zhì)吸進(jìn)去。幸運(yùn)的是,我們的地球處于銀河系的邊緣地帶,遠(yuǎn)離銀河系中央。從地球出發(fā)去銀河系中心,即使是光,也得跑上大約2.7萬(wàn)年。