荧光海是怎么形成的 荧光海的相关知识

荧光海是怎么形成的 荧光海的相关知识,第1张

1、海水出现“荧光海”现象,是因为海水中聚集了鞭毛藻等发光微生物所致。

2、鞭毛藻为介乎动物植物之间的磷火微生物,对污染很敏感。当它受到外界扰动的时候,会像萤火虫一样释放生物光,这种光的释放其实是鞭毛藻的一种防御功能,令捕食者敬而远之。在漆黑的夜晚,荧光清晰可见,闪亮动人,身临其境,宛如仙境。

3、全世界有七个地方出现荧光海滩,三个在波多黎各,两个在澳大利亚,一个在马尔代夫,一个在中国河北秦皇岛,2014年,中国大连也出现了荧光海,最著名的就是波多黎各Vieque岛。

荧光海实际上是一种生物发光现象。所谓生物发光现象,是指生物通过体内的一定化学反应,将化学能转化为光能而释放的过程。

海水中能够发光的生物种类相当多样,从单细胞的甲藻类,到腔肠动物诸如发光水母、环节动物如海生多毛类、软体动物如各种发光头足类、以至于节肢动物的磷虾和海萤等。从大连这次“荧光海滩”现象来看,可以排除体型较大水母和头足类,而海萤等节肢动物无法产生如此强烈的荧光,因此最有可能的是甲藻类单细胞生物繁殖所致。

甲藻是一类非常原始的单细胞藻类,它的很多特征介于属于原核生物的细菌和属于真核生物的原生生物之间,目前普遍将其归为双鞭毛藻类。甲藻是躯体通常被纤维素质的甲板覆盖,在甲板间形成的沟里具有2-3条鞭毛,藻体依靠这些鞭毛得以在水中游动和摄食。

甲藻中的许多种类可以发光,我国沿海最为常见的是夜光虫(Noctiluca scintillans),也包括其他如膝沟藻(Gonyaulax spp)等种类。夜光虫是甲藻中形态较为特殊的一类,其藻体没有甲板包被,藻体较大,通常缺乏叶绿体,多依靠其鞭毛摄食原核生物或其他藻类为食。

对于甲藻来说,这种生物发光现象可能是一种防御措施。当被以它为食的浮游动物等捕食者扰动时,发出的荧光能够吸引感官更敏锐的鱼类等更高营养级捕食者,从而驱离其直接捕食者。

而对于人类来说,甲藻类形成的“荧光海滩”景色虽具有观赏价值,但它背后所隐藏的信息值得人们提高警惕。这是由于以夜光虫为代表的甲藻类大量繁殖,以至于出现很强的荧光现象,表明这一地区海水内诸如磷、钾、铁等营养因子含量上升,使得甲藻作为食物的细菌、蓝细菌和单细胞藻类数量增加。

这是海水富营养化的先兆之一。如果进一步发展,有可能造成甲藻的爆发性增长,从而形成赤潮。甲藻类是我国近海赤潮最主要的藻类组成。其大量的繁殖、死亡和分解,会大量消耗水体中的氧气,造成其他海洋生物窒息死亡,严重威胁海水养殖产业。同时,甲藻等在生长过程中会合成多种毒素如短裸甲藻毒素(BTX)等,这些毒素可通过富集作用累积在贝类等海产体内,造成食品安全风险增加。

扩展资料:

荧光素是一类小分子物质,它能作为底物和荧光素酶结合,结合后荧光素酶则使用ATP使得荧光素释放荧光,完成化学能向光能的转化。

近年来的研究显示,夜光虫的发光机理,在于受到外界刺激后,藻体内液泡膜上可产生类似动物神经细胞膜动作电位的电化学变化,这种变化使得液泡膜上对电压敏感的质子通道开放,使液泡内的质子可以进入液泡膜上称为闪光体(scintillons)的小囊内,激活其中含有的荧光素酶,从而产生荧光。其他类型的甲藻也可能具有类似的发光机制。

因此,对于“荧光海滩”的出现,相关部门应加强水质监测,查明发生原因,并对可能出现的环境风险做好相应准备夜光虫得名于其受刺激后能够发光的特性。夜光虫发光源于其细胞内的荧光素-荧光素酶反应。

荧光海是一种生物发光条件。说白了,生物发光是指微生物根据身体的某种化学变化,将化学能转化为太阳能并释放出来的整个过程。

能在海面发光的生物有很多种,从单细胞的甲藻,到发光水母等腔肠动物,马海龙多毛类等环节动物,各种闪亮的头足类等腔肠动物,甚至磷虾、海萤等节肢动物。根据大连“荧光海 beach”的现状来看,去除大型螺类和头足类是可以的,但海萤等节肢动物却不能引起如此明显的辉光,所以很可能是单细胞生物繁殖的沟鞭藻。

甲藻是一种非常原始的单细胞藻类。它的许多特性接近于原核生物的细菌和真核生物的原生动物。目前广泛分类为双微绒毛藻。在甲藻中,四肢一般被具有化学纤维素养的主甲板所覆盖,主甲板之间的凹坑中有2-3个微绒毛,藻类可以借此在水中摆动和进食。

许多种类的沟鞭藻都能发光。夜间活动的昆虫在中国沿海地区更常见,其他类型如Gonyaulaxspp。也包括在内。夜行昆虫是一种形状独特的甲藻。它们的藻体没有被主甲板覆盖。它们非常大,通常缺乏叶绿体。它们经常以原核生物或其他带有微绒毛的藻类为食。

对于甲藻来说,这种生物发光可能是一种防御措施。当它被捕食它的浮游植物等捕食者振荡时,发出的荧光可以吸引更高营养级的捕食者,如感官更敏感的鱼类,然后赶走它们的直接捕食者。就人们而言,沟鞭藻产生的“荧光海沙滩”风景是观赏性的,但背后隐藏的信息值得警惕。是因为甲藻,也就是夜光虫的意思,繁殖量很大,产生强烈的荧光情况,说明这个区域的海面磷、钾、铁等营养物质在上升,促进了甲藻作为食物材料的细菌、蓝藻、单细胞藻类的总数增加。

它是海水富营养化的前兆之一。如果进一步发展,可能会导致甲藻爆发式增长,进而产生赤潮。甲藻是中国近海赤潮的主要藻类组成。它的许多繁殖、死亡和溶解都会消耗水质中的二氧化碳,从而导致其他海洋动物窒息,严重危及海水养殖产业链。另外,甲藻等。会在整个生长发育过程中产生各种内毒素,如甲藻内毒素(BTX ),根据聚集效应,可在贝类等海产品中积累,从而导致食品卫生和安全风险的提高。

荧光素是一种小分子水化学物质,可以作为底物与荧光素酶融合。融合后,荧光素酶利用ATP促进荧光素释放荧光,将化学能转化为太阳能。近年来的科学研究表明,夜光虫的发光原理依赖于类似小动物的神经系统的细胞质动作电位在受到外界刺激后在藻体液泡膜上的光电催化转化。这种转化促使对工作电压敏感的液泡膜上的质子安全通道对外开放,使液泡内的质子能够进入液泡膜上被称为闪烁子的小泡,刺激其中所含的荧光素酶,从而产生荧光。其他类型的沟鞭藻可能也有类似的发光系统。

因此,针对“荧光海 beach”的出现,相关部门应完善水质检测,查找原因,针对可能出现的环境风险,相对提前做好夜光虫的准备,夜光虫以过度应激后的明亮特性著称。夜光虫的发光来自其体细胞中荧光素酶的反应。

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