论文部分内容阅读
在地球上，太阳的作用不言而喻。那么，月光又有什么作用呢？
由于月光暗淡飘渺，月亮更多地被看作是一种人类精神世界的象征，成了神话故事和鬼故事的诞生地，人们往往忽视了其对生物体内生物钟的影响。但事实证明，对于海洋生物来说，月光同样重要。
满月时的繁殖活动
每年11月的某个月圆之夜，澳大利亚大堡礁的130多种珊瑚开始同步排卵。一些珊瑚像火山喷发般，将精子用力喷出珊瑚体，而其他的会排出大量的卵子。但大多数的珊瑚是雌雄同体型，它们会排放出精卵束（包含卵子和精子），这些精卵束闪烁着粉红色、橙色和黄色的光芒，在它们的父母身边短暂停留后，像五颜六色的气球一样飘向远方。
这是一个奇妙的时刻，海水中充满了五彩缤纷的精卵束，有些地方则飘着一团雾状的精子，鱼、海蚯蚓和各种掠食性的无脊椎动物在水中快速游动，吃着五彩斑斓的珊瑚精卵束，整个海洋似乎正在举办一场狂欢活动。在月光下，来自不同区域的珊瑚卵子和精子开始融合，孕育出了幼虫，它们最终会在海床上定居下来，并形成新的珊瑚。
珊瑚选择集体生殖的模式，可以提高卵子受精的机会，而满月时激起的巨大潮汐冲击珊瑚礁，又会大大提高珊瑚幼虫的扩散机会。但珊瑚是如何实现同步生殖的呢？除了水温和白昼长度在影响它们外，另外一个重要的影响因素是月光。
研究者发现珊瑚体内有一种感应蓝光的蛋白质，它能感应月光的蓝色波长，从而启动繁殖期。而且它们也有一些基因，能够调节自己的活动，使之与潮汐周期一致。如果夜空多云，月亮被遮挡，珊瑚通常不会产卵，有时它们会推迟到下一轮满月才产卵。
一场大规模的繁殖活动
不仅珊瑚的繁殖期跟月球活动同步，通常情况下，月球引起的潮汐标志着动物大规模的繁殖活动的开始。
在月相的某些阶段，日本的螃蜞蟹集体从山间的斜坡上疾驰而下，奔向河流中排放卵子和精子。每年的10月底，热带雨林的大雨来临时，在澳大利亚西北印度洋的圣诞岛上，红蟹组成了几百万螃蟹大军，离开它们在丛林中舒适的洞穴，爬到海边交配和产卵，这场大迁徙也与月光的活动强度有关。研究者发现圣诞岛红蟹会在残月出现时，赶到海边排卵。这是因为残月引起的潮汐更小，海面的涨落差距不大，让圣诞岛红蟹的后代能更好存活。月光甚至使马蹄蟹的视力变得更加敏锐，它们在某些夜晚会爬到岸上交配。同样，研究表明，月光是热带兔子鱼同步产卵的环境诱因之一，其可能促进了这些鱼体内性腺激素的分泌，从而促进配子的成熟。
2013年，德国马尔堡大学的神经生物学家找到了一些最有说服力的证据，证明在海洋生物体内的分子层面，也有一个月亮生物钟。他们研究的对象是猪鬃蠕虫，这种蠕虫生活在海底的海藻和岩石上，看起来就像一条琥珀色的蜈蚣，身体两侧长着许多足。
20世纪50—60年代，研究者发现一些野生的猪鬃蠕虫种群在新月之后会性成熟，随后游到海洋表面，用舞蹈的方式求爱，这种交配仪式会与月光同步。但它们是如何做到的呢？
为了了解更多，研究者对猪鬃蠕虫进行研究，他们用灯来模拟正常和异常的月亮周期。结果表明，在完全没有月亮的昼夜循环中长大的猪鬃蠕虫从来没有表现出繁殖节律。但是，在夜间光照中长大的猪鬃蠕虫会将它们的产卵仪式与人造月亮同步。
研究者在猪鬃蠕虫的前脑中发现了光敏感神经元。基因测序显示，跟陆生昆虫和脊椎动物一样，这种猪鬃蠕虫有其重要的分子时钟基因，这些生物钟基因的产物可调节其自身的表达，使猪鬃蠕虫的一些生理机能、生化活动等随月亮周期的变化而变化。
所以，就如日光在调节生物的昼夜节律一样，生物体内也有对月光感应的生物分子，调节着自身的机体活动。
月光的更多作用
月光不仅仅调节着一些海洋生物的繁殖，它还在其他方面扮演着重要的作用。在满月的时候，迁徙中的鲑鱼会在更浅的海洋区域游动，它们游得也会更快；信天翁和海鸥也会飞得更频繁，飞行的时间更长，也许是因为满月让它们看得更加清楚，能进行更远的旅行，又或者是为了躲避那些海洋掠食者。初生的兔鱼在新月的前一天，会借助夜色的掩护，成群地迁移到珊瑚礁。
甚至浮游生物也受着月光的影响。在世界各地的海洋中，浮游生物在白天时会在海洋更深的区域活动，在夜间再次浮出水面，在夜色的掩护下，在浅水中觅食。科学家们不确定是什么驱使着这一昼夜节律，但是猜测它们的生物时钟应该与太阳同步。然而，当北极的冬天到来时，在阳光从未照射到的一些北极的海洋区域，最近的研究表明，那里生物的生物时钟是与月光同步的。
有些动物还在利用月光伪装。白天，投足类动物短尾乌贼会躲藏在海底的沙中躲避捕食者。晚上，它们会出来活动，以虾和虫子为食。由于离开了海底，暴露在潛在的危险中，这些微小的软体动物选择了一招——利用月色伪装。
在短尾乌贼的外套膜中，一些发光细菌发的光跟月光和星光很像，这样，短尾乌贼就能实现隐身。其他几个物种，包括深海鱼类、甲壳类动物和乌贼也在使用类似的策略。
所以，我们人类认为微不足道的月光，实际上在海洋中，发挥着如同日光一样的重要作用。
由于月光暗淡飘渺，月亮更多地被看作是一种人类精神世界的象征，成了神话故事和鬼故事的诞生地，人们往往忽视了其对生物体内生物钟的影响。但事实证明，对于海洋生物来说，月光同样重要。
满月时的繁殖活动
每年11月的某个月圆之夜，澳大利亚大堡礁的130多种珊瑚开始同步排卵。一些珊瑚像火山喷发般，将精子用力喷出珊瑚体，而其他的会排出大量的卵子。但大多数的珊瑚是雌雄同体型，它们会排放出精卵束（包含卵子和精子），这些精卵束闪烁着粉红色、橙色和黄色的光芒，在它们的父母身边短暂停留后，像五颜六色的气球一样飘向远方。
这是一个奇妙的时刻，海水中充满了五彩缤纷的精卵束，有些地方则飘着一团雾状的精子，鱼、海蚯蚓和各种掠食性的无脊椎动物在水中快速游动，吃着五彩斑斓的珊瑚精卵束，整个海洋似乎正在举办一场狂欢活动。在月光下，来自不同区域的珊瑚卵子和精子开始融合，孕育出了幼虫，它们最终会在海床上定居下来，并形成新的珊瑚。
珊瑚选择集体生殖的模式，可以提高卵子受精的机会，而满月时激起的巨大潮汐冲击珊瑚礁，又会大大提高珊瑚幼虫的扩散机会。但珊瑚是如何实现同步生殖的呢？除了水温和白昼长度在影响它们外，另外一个重要的影响因素是月光。
研究者发现珊瑚体内有一种感应蓝光的蛋白质，它能感应月光的蓝色波长，从而启动繁殖期。而且它们也有一些基因，能够调节自己的活动，使之与潮汐周期一致。如果夜空多云，月亮被遮挡，珊瑚通常不会产卵，有时它们会推迟到下一轮满月才产卵。
一场大规模的繁殖活动
不仅珊瑚的繁殖期跟月球活动同步，通常情况下，月球引起的潮汐标志着动物大规模的繁殖活动的开始。
在月相的某些阶段，日本的螃蜞蟹集体从山间的斜坡上疾驰而下，奔向河流中排放卵子和精子。每年的10月底，热带雨林的大雨来临时，在澳大利亚西北印度洋的圣诞岛上，红蟹组成了几百万螃蟹大军，离开它们在丛林中舒适的洞穴，爬到海边交配和产卵，这场大迁徙也与月光的活动强度有关。研究者发现圣诞岛红蟹会在残月出现时，赶到海边排卵。这是因为残月引起的潮汐更小，海面的涨落差距不大，让圣诞岛红蟹的后代能更好存活。月光甚至使马蹄蟹的视力变得更加敏锐，它们在某些夜晚会爬到岸上交配。同样，研究表明，月光是热带兔子鱼同步产卵的环境诱因之一，其可能促进了这些鱼体内性腺激素的分泌，从而促进配子的成熟。
2013年，德国马尔堡大学的神经生物学家找到了一些最有说服力的证据，证明在海洋生物体内的分子层面，也有一个月亮生物钟。他们研究的对象是猪鬃蠕虫，这种蠕虫生活在海底的海藻和岩石上，看起来就像一条琥珀色的蜈蚣，身体两侧长着许多足。
20世纪50—60年代，研究者发现一些野生的猪鬃蠕虫种群在新月之后会性成熟，随后游到海洋表面，用舞蹈的方式求爱，这种交配仪式会与月光同步。但它们是如何做到的呢？
为了了解更多，研究者对猪鬃蠕虫进行研究，他们用灯来模拟正常和异常的月亮周期。结果表明，在完全没有月亮的昼夜循环中长大的猪鬃蠕虫从来没有表现出繁殖节律。但是，在夜间光照中长大的猪鬃蠕虫会将它们的产卵仪式与人造月亮同步。
研究者在猪鬃蠕虫的前脑中发现了光敏感神经元。基因测序显示，跟陆生昆虫和脊椎动物一样，这种猪鬃蠕虫有其重要的分子时钟基因，这些生物钟基因的产物可调节其自身的表达，使猪鬃蠕虫的一些生理机能、生化活动等随月亮周期的变化而变化。
所以，就如日光在调节生物的昼夜节律一样，生物体内也有对月光感应的生物分子，调节着自身的机体活动。
月光的更多作用
月光不仅仅调节着一些海洋生物的繁殖，它还在其他方面扮演着重要的作用。在满月的时候，迁徙中的鲑鱼会在更浅的海洋区域游动，它们游得也会更快；信天翁和海鸥也会飞得更频繁，飞行的时间更长，也许是因为满月让它们看得更加清楚，能进行更远的旅行，又或者是为了躲避那些海洋掠食者。初生的兔鱼在新月的前一天，会借助夜色的掩护，成群地迁移到珊瑚礁。
甚至浮游生物也受着月光的影响。在世界各地的海洋中，浮游生物在白天时会在海洋更深的区域活动，在夜间再次浮出水面，在夜色的掩护下，在浅水中觅食。科学家们不确定是什么驱使着这一昼夜节律，但是猜测它们的生物时钟应该与太阳同步。然而，当北极的冬天到来时，在阳光从未照射到的一些北极的海洋区域，最近的研究表明，那里生物的生物时钟是与月光同步的。
有些动物还在利用月光伪装。白天，投足类动物短尾乌贼会躲藏在海底的沙中躲避捕食者。晚上，它们会出来活动，以虾和虫子为食。由于离开了海底，暴露在潛在的危险中，这些微小的软体动物选择了一招——利用月色伪装。
在短尾乌贼的外套膜中，一些发光细菌发的光跟月光和星光很像，这样，短尾乌贼就能实现隐身。其他几个物种，包括深海鱼类、甲壳类动物和乌贼也在使用类似的策略。
所以，我们人类认为微不足道的月光，实际上在海洋中，发挥着如同日光一样的重要作用。