我们终于知道海泡菜为什么会发光了

大卫·格鲁伯 (David Gruber) 正在巴西东南海岸，这时海水开始发光。在两位同事的帮助下，他正在测试安装在潜艇上的柔软机械手，这时一群海泡菜游了过来，发出它们特有的蓝光。“它们太迷人了，”巴鲁克学院的生物学教授格鲁伯说。他将这些“类似外星生物”描述为，它们形成了一种长长的管状结构，可以像单个生物一样在水中移动。

格鲁伯和他的团队用软机械手轻轻地捕获了七只海泡菜。回到实验室后，他们把它们放在一个黑暗的水族馆里。为了进一步研究它们，并创建上面的图像，他们刺激了这些动物——通过移动它们或用闪光灯拍摄数码照片——使它们发光，并用索尼 A7s II 相机拍摄照片和视频。然后，他们开始研究这些动物的基因密码，试图找出哪个基因导致了它们的发光（他们还研究了 2017 年 7 月在温哥华岛附近捕获的动物，这是有史以来最大的一次海泡菜爆发。）

研究小组于本周早些时候在《科学报告》杂志上发表了他们的研究成果，研究人员认为这是首次在脊索动物中发现生物发光基因。脊索动物是一种在生命的某个阶段由软骨骨骼杆支撑身体的动物。

“这篇论文开始揭开脊索动物生物发光背后的一些秘密，”堪萨斯大学博士候选人生物学家雷内·马丁 (Rene Martin) 表示，他并未参与这项研究。我们对动物生物发光的了解大部分来自对水母或浮游生物等非脊索动物的研究。能够发光的脊索动物很难研究。它们通常隐藏在深海中，很少浮出水面。每当它们浮出水面时，都会让看到它们的人大吃一惊。例如，海泡菜在 1851 年就吸引了一位名叫托马斯·亨利·赫胥黎的外科医生，他在护卫舰 HMS Rattlesnake 上将这些动物描述为“从黑暗的海中闪闪发光的微型火柱”。

科学家们已经知道，海泡菜有特殊的细胞，称为感光点，位于它们身体周围的斑点处，使它们发光。这些细胞含有一种叫做荧光素酶的基因

它会指示这些生物开始一种化学反应，刺激一种叫做荧光素的分子。当这些动物受到干扰时，这种分子就会释放出光。

格鲁伯解释说，寻找生物发光基因是一项艰巨的任务。在对动物的 DNA 进行测序后，他们发现了几种看起来像是荧光素酶的基因。他们从中最有希望的基因中挑选出一种，并合成了一种复制品。当他们通过让该基因与荧光素相互作用来测试它时，团队得到了他们正在寻找的火花。

堪萨斯大学的马丁在给《大众科学》的一封电子邮件中说，研究人员发现了与生物发光相关的基因，这令人兴奋。到目前为止，其他脊索动物的发光都是由它们的饮食或与发光细菌的共生关系来解释的。这项研究发现了一种与水母等动物的基因相似的基因，这可能意味着使用生物发光的动物可能有一个共同的祖先。

“几百年来，人类一直遇到这些奇怪的动物，它们能像萤火虫一样自己发光。我们知道其中一些动物为什么以及如何做到这一点，但对于其他一些动物，我们很难知道，”格鲁伯说。“一百多年来，不同的科学家研究过这种动物。参与这场持续了这么久的辩论并为它增添另一条信息，感觉很酷。”