在海洋深处——水下 3000 英尺，阳光无法穿透——海洋被笼罩在寒冷、漆黑的黑暗中。但一个摇曳明亮的光点有时会穿透深渊。闪烁的蓝色和绿色会迷惑好奇的鱼类和乌贼，将它们引诱得越来越近。它们可能认为它们偶然发现了在这个相对缺乏资源的栖息地里一个珍贵的漂浮小点。它们哪里知道，它们自己将成为一顿美餐。它们最后看到的是一个长满刺、球形的阴影从发光球体后面浮现——然后它们就会被鮟鱇鱼的尖牙利齿所吞噬。
研究人员早已知道，这种令人眼花缭乱、致命的展示是所有鮟鱇鱼物种典型的进食策略，但对罕见的太平洋石鲂鲎的研究揭示了它们如何获得其闪光的新信息。
根据发表在《鱼类生物学杂志》上的结果，这种特定的物种不仅仅是发出光芒：它还将发出的闪耀色彩转化为“令人惊叹的迪斯科灯球”，研究作者、洛杉矶县自然历史博物馆 (NHM) 的鱼类学馆藏经理Todd Clardy说道。
“有很多不同的鮟鱇鱼，它们的样子和大小都各不相同，”论文合著者、博物馆鱼类学馆长Bill Ludt说。这种多样性也延伸到它们用来吸引配偶和猎物的发光诱饵。
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一些鮟鱇鱼物种有非常简单的诱饵——也称为“吻腺”——尖端只有一个小光点。其他物种有更长、更复杂的诱饵，甚至有多个发光、下垂的附肢。但它们都共享相同的光源：生物发光细菌。这些微生物存在于许多海洋生物中，例如夏威夷短尾鱿鱼，可以用来吸引猎物、产生伪装、分散捕食者注意力以及与同种生物交流。在鮟鱇鱼体内，这些光细菌生活在肉质的吻腺中，就像小型发光器一样，产生柔和的电蓝色光晕。这是海洋 650 英尺以下唯一的照明来源。
但正如新研究所示，太平洋石鲂鲎（Himantolophus sagamius）利用了额外的技巧来创造它的光秀：生物荧光。虽然这两种特性常常被混淆，但生物发光生物体产生光，而生物荧光生物体能够改变光。“你可以将其视为一种操纵——光以一种颜色（或波长）进入，然后以另一种颜色发射出来，”Ludt 说。
“生物荧光在浅水海洋环境中实际上非常普遍，但事实是我们在深海中也发现了这一点，那里没有环境光，这使其非常迷人，”他补充道。
在没有阳光的情况下，研究作者认为，鮟鱇鱼已经进化出能力来利用和转化其发光微生物的光。荧光为它们炫目的陷阱增加了额外的魅力。
这些新发现源于 Ludt 和 Clardy 对一条太平洋石鲂鲎雌鱼的检查。这条鱼于 2021 年 5 月冲上加利福尼亚州纽波特海滩，并在社交媒体上走红。这条标本绰号“Spiny Babycakes”（多刺的宝贝蛋糕），在 Twitter 上被命名，身长约一英尺，可能生活在 1000 至 4000 英尺深处。Ludt 说，只有雌性会长到这么大，因为大多数鮟鱇鱼雄性都很小，甚至常常寄生在雌性身上。这是一个稀有发现，全世界的收藏品中只有大约 30 个其他鮟鱇鱼标本。该团队收到了冷冻的石鲂鲎并解冻了它，计划用福尔马林注射这种珍贵的样本以作保存。但 Clardy 按下了刹车——为什么不先用荧光灯检查一下呢？
令他们惊讶的是，蓝光的照射揭示了鱼饵上发出的绿光。经过仔细检查，他们在“柄”（即支撑诱饵的茎）上发现了小的、生物荧光的晶体结构——那里没有任何生物发光细菌。Ludt 和 Clardy 推测，生物发光诱饵为晶体结构发荧光提供了必要的光源。
Ludt 说：“这种物种已经拥有非常复杂、精心设计的诱饵展示，而这种荧光又增添了色彩。” 悬挂的吻腺球比其他一些物种明显更大，并且两侧有许多触手状的附肢，每个附肢都有一个银色、发光的尖端。虽然研究人员无法确切确定其功能，直到在野外观察到石鲂鲎，但他们怀疑这种多色阵列可能是一种吸引配偶或迷惑猎物的方式。
Ludt 说：“想象一下，身处一个漆黑的洞穴里，你在远处看到的是零星的光点，比如这里有些明亮的蓝色，那里有些微小的绿色阴影。” “它只是让任何在水下观察的东西的视觉展示变得更加复杂。”
有少数其他深海生物 known to use this combo of biofluorescence and bioluminescence, including a crystal jellyfish and some siphonophores. One bottom-dweller called the stoplight loosejaw dragonfish uses biofluorescence to alter bioluminescent blue light into red, which acts like a flashlight that most of its prey are physically unable to see. 这种生物荧光和生物发光的组合，包括一种水晶水母和一些管水母。一种被称为“信号灯松颌龙鱼”的底层居民使用生物荧光将生物发光的蓝光转化为红光，这就像一个大多数猎物在生理上无法看到的探照灯。
新的发现表明，生物荧光在鮟鱇鱼和其他深海生物物种中的普遍性可能比以前认为的要高。
“这让我很惊讶，特别是因为生物荧光需要光源，而光不是我们通常归因于深海的东西，”加州大学欧文分校生态与进化系鱼类生物学家、助理教授Christopher Martinez说。“在一个有很多‘怪异生物’的海洋区域，鮟鱇鱼以其极其多样的形态脱颖而出。像这样的发现很棒，因为它们揭示了多样性的新维度，以及关于深海生物如何生存和进化的新思维方式。”
Martinez 说：“我们才刚刚开始了解鱼类的生物荧光及其可能的功用。” “然而，事实是我们真的不知道生物荧光在鱼类中是如何使用的，而这正是它如此令人兴奋的原因。”
Ludt 和 Clardy 正在与 NHM 的同事合作，调查博物馆收藏中的鱼类多样性。这一最新发现突显了生物为了能在浑浊的深海中生存而进化出的精心设计——而且极端的——适应。
Ludt 说：“深海不是一个非常宜居的地方——它寒冷、黑暗、压力很大。” “我认为这项[研究]真正展示了这些适应有多么复杂，以及它们有多么 remarkable（令人惊叹）。”
