毫無疑問，生物發光是最壯觀的自然現象之一，我們甚至可以親自體驗。如果你曾經在晚上看到過螢火蟲或海灘邊美麗的霓虹藍色浮游生物，你就會知道這是多麼令人難以置信的景象。然而，生物發光對許多動物的生存也起著關鍵作用。但是，究竟什麼是生物發光，他們是如何利用它來為自己造福的呢？

許多深海生物能夠通過化學反應發光，為原本完全黑暗的深海帶來光明。在整個海洋棲息地，從海洋表面到深海海底，都有生物發光的生物。資料來源：圖片來源：《海洋中的島嶼2002》，NOAA/OER

生物發光的基本原理

生物發光是對生物體發出的光的稱呼。這種光來自於兩組分子之間的反應–熒光素和熒光素酶。雖然這些分子的確切形式因動物而異，但它們的工作方式基本相同，都是通過熒光素酶催化氧化熒光素來實現的。

自然界中生物發光的用途

生物發光的目的並非只有一個，根據不同的生物體，其好處也可能大不相同。然而，生物發光有三個廣泛的領域：防禦、攻擊和交流。

浮游生物發光

生物發光的甲藻是一種浮游生物，可以利用生物發光來防禦捕食者。當它們發現捕食者時就會發光，可能會通過吸引捕食者的注意而使捕食者本身更加脆弱。

防禦

生物有許多方法可以利用生物發光作為一種防禦機制。最簡單的方法之一是通過突然爆發的光來震懾或嚇跑捕食者，這這是許多蝦類的典型行為。

發光甲藻是一種浮游生物，可能利用生物發光來抵禦捕食者。它們在探測到捕食者時就會發光，可能通過吸引捕食者的注意力使捕食者本身更加脆弱。

許多魷魚表現出生物發光，既在其身體上，也通過其墨水中的生物發光化學物質。這兩方面的目的是為了嚇唬和迷惑捕食者。因此，當捕食者攻擊時，魷魚可以噴出一團發光的墨水，以分散捕食者的注意力，同時游向安全地帶。

另一種防禦形式是所謂的反照明偽裝。同樣，這在魷魚中很常見，使動物融入背景中。許多海洋捕食者從下方攻擊，所以通過與上面的海洋顏色相匹配，魷魚可以逃避敵害的發現和追捕並游向安全地帶。

生物發光也可以作為一種警告信號，以防止捕食者的攻擊，這就是所謂的無聲主義。螢火蟲和千足蟲都使用這種防禦形式來迷惑捕食者，使其認為它們是危險的攻擊對像或有毒的食物。

鮟鱇魚利用生物發光來幫助吸引獵物

攻擊

掠食者有兩種方式可以利用生物發光作為一種攻擊方式：模仿和照明。

最著名的生物發光模仿類型是來自鮟鱇魚。魚頭前懸掛的小燈，或稱esca，引誘小動物靠近，以便進行攻擊。另一個來自海洋的不太常見的例子是雪茄達摩鯊，它利用反照來模仿一群小魚，欺騙下面的魚，讓它們以為有獵物。然後，當它們進入攻擊距離時，它就會發動攻擊。

照明

另一個不太常見的用途是照明（對於這些發光動物而言，照明反倒是次要的）。雖然大多數生物發光通常是藍色的，但一些深海魚已經進化到可以發出紅光。深海中的大多數魚看不到紅光，因為水在如此之深的地方將其過濾掉了。然而，一些龍魚利用紅色生物發光作為聚光燈，只有它們能看到。通過這種方式，它可以在不知不覺中偷襲其潛在的獵物。

螢火蟲利用生物發光來吸引配偶

交流

螢火蟲利用生物發光吸引配偶。根據不同的物種，有兩種方式可以實現。在一些物種中，雌性發出光，吸引雄性，而在其他物種中，雄性發出光信號，與雌性交流。

另一種使用生物發光的交流形式是在群體中產生的，發光體不是單一的生物體，而是浮游生物的群落，稱為類群，它們聯合起來形成一個上層建築。每個類群都有一個發光結構，光線可以刺激，使每個群落對其他類群和外部光源產生的光線作出反應。

生物發光是自然界的一個奇蹟，許多壯觀的動物利用這種技術來保護自己的安全，吸引獵物，或相互交流。令人難以置信的是，我們有可能只觸及了自然界中存在的東西的表面。因此，可能還會有更多迷人的發現。