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光譜法推翻現(xiàn)有認(rèn)知兩棲動(dòng)物也能熒光閃爍

2020-03-02 10:09:30來(lái)源：化工儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：光譜閱讀量：4202

　　【儀器網(wǎng) 生物醫(yī)藥】大自然的神奇之處在于，它孕育出了種類(lèi)繁多，長(zhǎng)相各異，“身懷絕技”的生物們。從海底的巨大鯨魚(yú)到陸地上擁有鮮艷外表的毒蘑菇，再到天空中會(huì)學(xué)習(xí)人類(lèi)語(yǔ)言的鸚鵡，種種動(dòng)物、植物、細(xì)菌、微生物等在千萬(wàn)年的演變進(jìn)化過(guò)程中，為了不斷適應(yīng)殘酷的生存環(huán)境，而逐漸擁有了令人驚嘆的本領(lǐng)。其中，讓我們眼前一亮的當(dāng)屬那些會(huì)發(fā)光的生物們。

　　說(shuō)起會(huì)發(fā)光的生物，我們腦海中自然而然會(huì)浮現(xiàn)出螢火蟲(chóng)漫天飛舞的美妙場(chǎng)景。事實(shí)上，在發(fā)光生物中，除了廣為人知的螢火蟲(chóng)以外，還有一些深海魚(yú)類(lèi)、藻類(lèi)、水母、珊瑚、某些貝類(lèi)和蠕蟲(chóng)等。這些色彩斑斕、形態(tài)各異的發(fā)光生物，為大自然增添了一抹亮麗的熒光色。然而，大自然帶給人類(lèi)的驚喜從不止于此。

　　近日，一項(xiàng)發(fā)表于英國(guó)自然科研旗下《科學(xué)報(bào)告》雜志的動(dòng)物研究表明，生物熒光或廣泛存在于兩棲動(dòng)物之中，包括蠑螈和青蛙。這項(xiàng)研究推翻了固有的認(rèn)知，在此之前，科學(xué)家們只在1種蠑螈和3種青蛙中觀察到生物熒光。

　　據(jù)了解，生物熒光是指生物體吸收光能后發(fā)出的熒光。目前，現(xiàn)有的發(fā)光生物被劃分為被動(dòng)發(fā)光和主動(dòng)發(fā)光兩大類(lèi)。其中，被動(dòng)發(fā)光的如一些植物，它們發(fā)出的微弱紅光其實(shí)是沒(méi)能參與光合作用多余的光，而這些光對(duì)于它們生存的意義還是未解之謎。而另一類(lèi)主動(dòng)發(fā)光的生物，如我們熟悉的螢火蟲(chóng)，在其體內(nèi)ATP(三磷腺酸苷)水解產(chǎn)生能量提供給熒光素而發(fā)生氧化反應(yīng),每分解一個(gè)ATP氧化一個(gè)熒光素就會(huì)有一個(gè)光子產(chǎn)生，從而發(fā)出光來(lái)。除了少部分發(fā)光的腔腸動(dòng)物，熒光素?fù)Q成了光蛋白，我們已知的絕大多數(shù)的生物發(fā)光機(jī)制就是這種模式。

　　在這次研究過(guò)程中，美國(guó)圣克勞德州立大學(xué)研究人員詹妮弗·萊博和馬修·戴維森將來(lái)自32種兩棲動(dòng)物的1至5個(gè)個(gè)體，暴露于藍(lán)光或紫外線下，借助于光譜法測(cè)量了這些動(dòng)物發(fā)出的光的波長(zhǎng)。終，他們驚訝地發(fā)現(xiàn)，所有被檢測(cè)的動(dòng)物都含有生物熒光，只不過(guò)這些熒光的樣式各有不同，包括斑點(diǎn)熒光、條紋熒光、骨骼熒光，乃至于全身熒光。

　　該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，兩棲動(dòng)物發(fā)光或許是為了在弱光條件下能夠更好地發(fā)現(xiàn)同類(lèi)，同時(shí)也方便同類(lèi)發(fā)現(xiàn)自己，因?yàn)樗鼈兊难劬Π瑢?duì)綠光或藍(lán)光敏感的桿狀細(xì)胞。此外，生物熒光也能幫助兩棲動(dòng)物像其他發(fā)光生物那樣求偶、覓食等。

　　而此次研究能夠取得重大發(fā)現(xiàn)，光譜法無(wú)疑發(fā)揮了重要的作用。據(jù)了解，光譜法是基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，測(cè)量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行分析的方法。該類(lèi)分析方法包含三個(gè)主要過(guò)程，分別是能源提供能量、能量與被測(cè)物質(zhì)相互作用、產(chǎn)生被檢測(cè)訊號(hào)。由于該分析方法具有靈敏、準(zhǔn)確、快速等特點(diǎn)，目前，它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、冶金、石油、化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多方面，一定程度上推動(dòng)了工業(yè)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步。

　　人類(lèi)社會(huì)歷史演化至今，從對(duì)大自然心生敬畏，妖魔化之，到利用科技手段發(fā)掘探索其中的奧秘，我們的固有認(rèn)知被逐漸打破，對(duì)大自然的了解也更加深入。此次發(fā)現(xiàn)生物熒光廣泛存在于兩棲動(dòng)物中是科學(xué)探索的又一次進(jìn)步，相信，未來(lái)，我們將會(huì)憑借著更加先進(jìn)的技術(shù)，發(fā)現(xiàn)更多大自然不為人知的奧秘。

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