科学家们已经弄明白了为什么某些种类的鲨鱼能够吸收海洋中的蓝光，并把蓝光变成浅绿色，使它们看起来会发光。根据《科学》杂志上的一篇新论文，这是因为在鲨鱼皮肤较轻的部位发现了一个小分子代谢物家族。

这种现象被称为生物荧光，不要与相关的生物荧光现象混淆。这些不是“黑暗中发光”的鲨鱼。荧光是一种光以较长的波长被吸收和发射的现象。纽约城市大学的戴夫·格鲁伯是这项研究的共同作者，他说：“有一些发光的鲨鱼，有些动物同时具有这两种特性，这让人更加困惑。”“最简单的思考方法是，一些动物能发出自己的光(生物发光)，而另一些则能转化光(生物荧光)。”

大多数生物发光物种都生长在海洋深处，在所谓的“光区”之下，那里没有来自太阳的光子可以到达，所以动物必须自己发光。格鲁伯说：“生物荧光更多的是一种浅层现象，因为那里有光。”

几年前，格鲁伯对研究鲨鱼产生了兴趣，当时他发现，生物荧光在多种海洋物种中出奇地普遍，其中一些是鲨鱼和黄貂鱼。在此之前，大多数的生物荧光研究都集中在水母和珊瑚上。“关于荧光在珊瑚中的作用有很多争论，但是鲨鱼是一种视觉感官非常强的动物，”gruber说，这是珊瑚绝对缺乏的。当格鲁伯提到生物荧光鲨鱼的存在时，他和克劳福德正在进行另一个项目，这个项目变成了一个共同的激情项目，尽管他们一开始没有资金。

发光的绿色

最著名的生物荧光机制是绿色荧光蛋白(GFP)。年，OsamuShimomura和FrankJohnson从水母中分离出了这种蛋白质，水母在阳光下呈绿色，在灯泡下呈黄色，在紫外线下呈荧光绿色。(Shimomura因为这项研究获得了年诺贝尔化学奖。)

绿色荧光蛋白含有一种特殊的发色团，可以吸收和发射光。在发色团上照射紫外线或蓝光会使其吸收能量，变得兴奋，然后以绿光的形式释放出多余的能量。自此，绿色荧光蛋白成为全球研究人员的标准标记工具，使他们能够在细胞水平上研究以前肉眼看不见的生物过程。珊瑚也可以在多种颜色下发出漂亮的荧光，而导致这种现象的蛋白质与绿色荧光蛋白属于同一科。

在膨胀鲨鱼(头环文氏体)和链猫鲨(链猫鲨)的皮肤中发现的新化合物与绿色荧光蛋白及其家族蛋白相似，当特定波长的光照射在它们身上(通常是紫外线)时，它们会发出明亮的绿色荧光。“不同之处在于，我们的分子是小的代谢物，而绿色荧光蛋白是一种蛋白质，”耶鲁大学的杰森·克劳福德说。代谢物是在新陈代谢(消化或其他身体化学过程)过程中产生的物质，负责许多身体功能。

链猫鲨的齿状结构

鲨鱼皮已经很神奇了。任何接触过鲨鱼的人都知道，如果你从头到尾抚摸鲨鱼，它的皮肤会感觉很光滑。然而，反过来看，它就像砂纸一样。这是因为鲨鱼全身都有微小的半透明鳞片，大约0.2毫米大小，被称为“齿状体”(因为它们非常像牙齿)，尤其是集中在鲨鱼的两侧和鳍上。它就像鲨鱼的一套盔甲，通过减少阻力使动物更有水动力，就像高尔夫球上的酒窝一样。

在这篇最新的论文中研究的两种鲨鱼的皮肤有两种不同的色调：浅色和深色。皮肤较轻的部分含有一种特殊的分子，负责动物的生物荧光。克劳福德说：“它们从太阳那里吸收光线，在不同的海洋深处，它们吸收太阳光的某些波长，然后发射出更长的波长，这样它们看起来就像明亮的绿色。”至少在链猫鲨的例子中，深色的齿状体充当了光波导，将荧光信号沿着它们的体长传导。

鲨鱼的视角

鲨鱼也能看到这种特定的波长。格鲁伯在年进行了一项研究，研究对象是配备有“鲨鱼眼”摄像头的鲨鱼，研究这两种鲨鱼的视觉色素。格鲁伯承认：“我第一次完全被吓坏了。”考虑到像《鲨鱼周》这样的媒体活动不可避免地聚焦于具有攻击性的稀有鲨鱼物种，而大多数人都没有接触过这种动物。“现在我经常和鲨鱼一起游泳，我从不同的角度来看待它们。而且它们可以追溯到4亿年前。和他们一起游泳就像进入过去的入口。”

根据格鲁伯的说法，鲨鱼是单色的，这意味着它们只有一种视觉色素(一根杆子)对蓝绿色界面敏感。他说：“杆子通常更适合于光强，用于在弱光条件下观察物体。”“所以鲨鱼很可能在蓝光条件下，也就是光谱的蓝绿色端，能看得很清楚。”海洋主要是一个蓝色的环境，因此发射和检测这种绿色荧光的能力有助于在那个环境中创造更多的对比。

克劳福德说：“对它们来说，这是一个完全不同的系统，其他动物不一定能进入。”“他们对世界的看法完全不同，因为他们的皮肤和眼睛可以检测到这些生物荧光特性。想象一下，如果我是亮绿色的，但是只有你能看到我是亮绿色的，而其他人不能。”

一旦研究小组分离出这些化合物——利用它们的光谱特性跟踪它们——他们就开始测试它们的其他有用特性。他们发现其中两种新分子也具有抗菌特性。它不是一种特别有效的抗菌药物，迄今为止，他们只在实验室的体外样本中观察到高浓度；这种抗菌活性还需要在现实生活中进行测试。但它在那里的事实引起了格鲁伯的兴趣。

他说：“实际上，鲸鱼蜕皮的速度比人类要快得多，这是为了阻止藤壶和其他东西在它们身上生长。”“这是一种鲨鱼，它躺在底泥水界面的底部，那里有很多微生物。不过，它们身上并没有长满藻类之类的东西。”

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