
【医】 luminous organism
irradiate; radiate; shine; be luminous; blaze; gloss
【计】 luminesce
【化】 luminescence
【医】 luminescence; photogenesis
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【医】 bio-; living being; organism
发光生物(Bioluminescent Organisms)是指能够通过自身生物化学反应产生可见光的生物体。该现象被称为生物发光(Bioluminescence),是化学能转化为光能的过程。
词源:源自希腊语"bios"(生命)和拉丁语"lumen"(光),指生物体内酶促反应释放的光能。
生物发光依赖于荧光素酶(luciferase)催化荧光素(luciferin)的氧化反应,其化学式为:
$$ text{荧光素} + text{O}_2 xrightarrow{text{荧光素酶}} text{氧化荧光素} + text{光能} $$
该反应效率极高,能量转化率可达80-90%,远超白炽灯(约10%)。
生物发光机制为现代科技提供重要启示:
权威参考资料
发光生物是指能够通过自身生理机制或共生关系产生可见光的生物。其发光现象主要分为主动发光和被动发光两类,广泛分布于陆地与海洋生态系统中。以下是详细解析:
化学发光
大多数发光生物通过荧光素酶催化荧光素氧化的化学反应产生光能。例如萤火虫的发光过程():
$$
text{荧光素} + text{ATP} + text{O}_2 xrightarrow{text{荧光素酶}} text{氧化荧光素} + text{光}
$$
该反应仅释放光而不产热,称为“冷光”。
共生发光
部分生物(如玻璃乌贼)依赖体内共生的发光细菌产生光,通过调控细菌数量控制亮度()。
陆地生物
海洋生物
生存策略
生态影响
海洋中大量发光浮游生物(如甲藻)可形成“蓝色潮汐”,甚至影响海洋碳循环()。
人类对生物发光的研究始于萤火虫(《诗经》记载),现代科学利用其机制开发生物传感器(如检测ATP浓度)和医学成像技术()。
发光是生物适应环境的重要进化成果,其机制与功能多样性体现了自然界的精妙设计。如需完整物种列表,可参考等来源。
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