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奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
2019-10-26 来源:/
发光乌贼生活于中央太平洋,时常出没于夏威夷群岛的浅海区域。于是它们因此收获了夏威夷短尾乌贼的大名。同样是满腹“墨水”的乌贼,发光的技能成为了让它出类拔萃的一项奇特本领。
一个类似于手电筒的发光器内置于乌贼的头部中。但这个发光器本身并不能发光。这是一个收集细菌为手电筒供电的装置。费氏弧菌,就是发光器中专门接待的唯一常客。两者形成了融洽相处的共生关系。费氏弧菌本身会发出光亮,但却不是每时每刻都能发光。在特定的时刻,细菌之间似乎接收到某一个信号,因而默契地同时发出生物光。这种信号其实是细胞之间的一个群体感应。
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
而与此同时,费氏弧菌也对发光乌贼做出了重大的回报。乌贼硕大的头部上,一个个白色斑点中发出明亮的光。这是费氏弧菌促使乌贼体内的发光器发育成熟。因此调动起光器官,发出耀眼的光芒。而即使在费氏弧菌的协助下实现了发光的技能,发光时间却也不是自己能控制的。费氏弧菌会继续影响着发光乌贼体内的发光生物钟。它们会通过增加一种隐花色素的蛋白含量进行调控。以至于发光乌贼一般只在晚上9点左右发出光亮。这时海面上大量的发光乌贼聚集起来,发出闪烁的蓝绿小光珠,壮观得如同海上银河。
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
而发光,对于它们来说是有着关乎生存与死亡的重要意义的。通常在暗处时,一盏明灯会显得十分瞩目。但对于发光乌贼而言,它们却利用发光来实现“隐身”。在浅海区域里生活的发光乌贼,从海面上方仍然有比较明亮的可见光照射进来。于是它们利用夜间若隐若现的月光,再加上自身发出的光亮,形成了障眼的逆光。效果就相当于在黑暗的巷子中遇到劫匪,然后拿起手电筒直接照射对方的眼睛。这时劫匪在强光的刺激下反而看不见光源处的人。而发光乌贼就是机智地利用了这个逆光效应。这种聪明的伪装方式被称为“发光消影”。但这种方法只能掩盖来自下方掠食者的注意,要是祸从天降可就朝不保夕了。
发光乌贼出生之时,一切器官和组织都从初态的发育开始。然而头部发光器的发育却由不得它们本身。于是即使大部分的外来微生物可能都对自身有害,它们还是迫切地需要费氏弧菌的帮助。为了吸引费氏弧菌的到来,它们在腹部纤毛区产生了一种吸引费氏弧菌的电流。
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
随着海水随处飘荡的费氏弧菌偶尔感应到这微弱而诱人的电流。它们仿佛接收到信号说:“这里有你的食物、住所及此生归宿,速来!”到达纤毛表面后,它们发现自身的甘露糖受体恰好能与乌贼表面的甘露糖相契合。于是便顺理成章地进入乌贼体内,抵达最需要它们的发光器中。而要是别的细菌会错了意,误以为是对自己的召唤,那也只能被发光乌贼的防御系统拒之门外或索性杀死。在茫茫大海中找到归宿可不是一件容易的事。费氏弧菌好不容易寻觅得一只发光乌贼,同时也牵挂着自己庞大的菌群。于是它们与乌贼确认共生关系后的当务之急,不是立马工作,而是呼朋引伴。
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
奇妙的共生关系——发光乌贼和费氏弧菌
然而,发光乌贼也不是对所有的费氏弧菌都一概接收。它们只需要对自己有利的,也就是能让自己发光的一部分。而一些不能促使发光器成熟的费氏弧菌偶尔会混进乌贼体内。它们打着同类的名号霸占资源,却不老实工作。这时发光器中分泌的光敏蛋白则会毫不留情地清理掉这些白吃白住的细菌。乌贼身体发出明亮的灯光虽然十分酷炫。绝妙的躲避天敌方法也实属聪慧。但也许逃过了海里的一劫,却躲不过来自地面上的人类捕食者呢。
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