你以為你見過「發光水母」？看好了，水族館那些都是騙人的！

　　2017-08-03 23:26

　　你可能見過各種散發著異樣光芒的水母：

　　

　　譬如水族館里的海月水母。圖片：Glowonconcept / Shutterstock

　　別上當，這些都是燈光效果！

　　不過，在水族館之外，還真有水母自帶光環。今天介紹的就是其中最著名的一種、「拿過」諾貝爾獎的——維多利亞多管發光水母（Aequorea victoria）。

　　

　　真·會發光的維多利亞多管發光水母（名字要長長長長……）。圖片：Alexander Semenov / newscientist.com

　　一枚透明可愛的「蘑菇」

　　不發光的時候，維多利亞多管發光水母看上去比較普通。它們的直徑能達到10cm左右，全身光滑透明，活生生就是一個透明的、剪掉了「腳」的香菇。這個香菇模樣的部分是水母的傘狀體；維多利亞多管發光水母的口緣，有多達100多條向傘狀體邊沿輻射延伸的輻管，「多管」之名就來源於此。

　　

　　維多利亞多管發光水母真有很多管。圖片：Phyllia131 / DeviantArt

　　維多利亞多管發光水母的傘狀體邊緣，還有很多長短不一細絲狀的觸手，在海流中波動搖曳，簡直撩人。然而，不要小看這些觸手，觸手上有防禦和捕食專用的刺細胞，一旦觸碰到小型的浮遊動植物和一些小型的水母，就會翻出它的刺蜇住獵物，附近的其他觸手也會趕過來，將獵物團團包圍並送到口中。

　　

　　就像這樣，圖為海月水母正在捕食一隻橈足類。圖片：lookformedical.com

　　好消息是，維多利亞多管發光水母刺細胞中的毒素對人體無害（當然我們還是建議皮膚敏感的小夥伴們慎重接觸）；壞消息是，有很多水母是有毒、劇毒乃至致命的，要準確鑒定出它們的種類很困難。因此，日曆娘還是推薦大家盡量不要去主動接觸水母，尤其是在那些有相關安全警示的海岸。

　　

　　水母在英語里又稱Jellyfish。看起來像果凍一樣的萌物，然而大多都有毒。圖片：Andy Royston (Fort Lauderdale Sun project) / flickr

　　要說它們最吸引人的，還是在受到驚擾時，傘狀體的邊緣發出的那一圈綠色的熒光。這些被動發出的綠色熒光，被認為是為吸引更高級的捕食者來捕食它的天敵，從而保護自己。

　　漂浮變幻的它會發光

　　如果你有機會在夏夜的晚上撈起一隻，放在手上輕輕晃動，就可以清楚看到水母傘狀體邊緣那些熒光小顆粒：

　　

　　以上均為模式圖，b、c可看出發光器官在傘狀體邊緣。圖片：nobelprize.org

　　

　　發光的地方放大了是醬紫的。圖片：haddock@mbari.org

　　很多發光生物最常用的發光方式是「熒光素—熒光素酶系統」，發出的光大多是藍色的。而維多利亞多管發光水母的特別之處，是它們發綠光。其實，維多利亞多管發光水母也有個發藍光的過程，這是由其體內的發光蛋白「水母素」發出來。水母素的發光條件很複雜：

　　

　　1962年，日本科學家下村脩（Osamu Shimomura）和美國科學家約翰遜（Frank H. Johnson）發現並純化了水母素。圖片：Chidananda N. K. / Int. J. Mol. Sci. 2014

　　很多動物的熒光都是到此為止，但維多利亞多管發光水母不同。水母素所發出的藍色熒光，會被發光器中的綠色熒光蛋白（簡稱GFP）吸收，並由後者發出綠色的熒光。

　　

　　發出綠光的維多利亞多管水母。圖片：igem.org

　　它和熒游標記的那些事

　　GFP在下村脩和約翰遜提純水母素的時候就被發現了，但直到1974年，GFP才被提取出來。與發光條件複雜的水母素不同，GFP只需要紫外線和藍色光的照射就能發出綠色的光。

　　

　　發出綠光，就是這麼簡單。圖片：hablandodeciencia.com

　　生物學家注意到了這個特殊性質，把GFP用於細胞標記，人們終於能夠觀察到細胞分化的過程！美國華裔科學家錢永健（Roger Y. Tsien）更把GFP改造得能夠發出所有彩虹顏色，使科學家們能夠在同一時間追蹤不同組織細胞的發生髮育過程。

　　

　　1994年，美國科學家馬丁·查爾菲（Marty Chalfie）成功將GFP的基因在秀麗線蟲體內表達出來。圖片：nobelprize.org

　　

　　錢永健實驗室用不同顏色標記的細菌在培養基上畫的「畫」。圖片：twimg.com

　　現今，科學家已經能夠通過熒游標記技術，觀察到過去無法觀察到的生命過程，好比列文虎克（Anton van Leeuwenhoek）在17世紀製造出顯微鏡一樣——GFP打開了進一步發現世界的新大門。2008年，三位對GFP的發現和發展有重大貢獻的科學家被授予了諾貝爾化學獎。

　　

　　透明可愛的小生物，讓熒游標記成為可能。圖片：Alexander Semenov auf boredpanda

　　維多利亞多管發光水母，這個諾貝爾獎得主（的研究對象），你記住了嗎？