人教課標實驗版八年級上冊生物圈中的其他生物動物的運動和行為先天性行為和學習行為市賽一等獎

對生物發(fā)光的幾點認識生物發(fā)光并非生物的基本生理功能，因此不是所有生物都能發(fā)光。但生物發(fā)光卻是一種普遍的自然現(xiàn)象，尤在海洋生物中常見。一、能發(fā)光的生物除人們熟知的螢火蟲外，原生動物、腔腸動物、軟體動物、節(jié)肢動物、被囊動物和魚類等，都有發(fā)光種類存在，約有40～50個生物類群。在這些發(fā)光生物中，陸生種類見于螢火蟲、百足蟲、千足蟲、蚯蚓和蝸蟲等少數(shù)無脊椎動物。有些植物和真菌也能發(fā)光，如發(fā)光樹、發(fā)光草和發(fā)光花；能發(fā)光的陸生脊椎動物缺乏報道，但據(jù)說有些雕鸮和貓頭鷹因羽毛粘有發(fā)光真菌而能發(fā)光。在非洲基爾森林里，有一種杏黃色的螢鳥，其頭部和翅膀生有羽毛，其余部分都是光溜溜的硬殼，但布滿了一層發(fā)光細胞，當?shù)厝税堰@種小鳥養(yǎng)在籠子里，夜里當作燈籠照明；淡水生的生物發(fā)光種類也為數(shù)極少，絕大多數(shù)的發(fā)光生物包括細菌、無脊椎動物和魚類均屬海產(chǎn)。由于海洋生物發(fā)光極其普遍，所以沿海漁民常將海水發(fā)光稱為“?；稹薄：；鹂煞秩N1.乳狀?；鹗侵讣毦唤?jīng)刺激即能產(chǎn)生的一種不間斷的連續(xù)發(fā)光。2.火花狀?；鹗侵感⌒透∮紊锝?jīng)受刺激后所發(fā)出的一種不連續(xù)的間斷發(fā)光。3.閃光?；鹗侵改承┧附?jīng)受刺激后所產(chǎn)生的一種瞬間發(fā)光。二、生物的發(fā)光方式生物本身因具有發(fā)光細胞或由發(fā)光細胞構(gòu)成的發(fā)光器而發(fā)光。發(fā)光細胞是起源于皮膚而發(fā)生了變異和特化的腺細胞，能分泌熒光素和熒光素酶。如果發(fā)光細胞內(nèi)同時含有熒光素和熒光素酶，則發(fā)光可在細胞內(nèi)進行，此稱細胞內(nèi)發(fā)光；如果發(fā)光細胞內(nèi)僅含有熒光素或熒光素酶，則發(fā)光必須在分別含有熒光素和熒光素酶的不同發(fā)光細胞之分泌物相遇時才能產(chǎn)生，此稱細胞外發(fā)光。細胞內(nèi)發(fā)光的生物類群有細菌、單細胞動物、低等無脊椎動物、螢火蟲和某些魚類；細胞外發(fā)光的生物類群有水母、介形類、高等無脊椎動物和某些魚類。某些蚯蚓受到刺激后，能從背孔排出一種淡黃色粘液，與空氣接觸后才能發(fā)光（一種黃綠色光）。有些發(fā)光動物不但具有發(fā)光細胞，有的還有由發(fā)光細胞、色素層、反光層和晶狀體所構(gòu)成的發(fā)光器，其結(jié)構(gòu)正好與光感受器（眼睛）相反。某些櫻蝦、磷蝦、頭足類和魚類等發(fā)光類群都有相當復雜的發(fā)光器。發(fā)光器的數(shù)目和排列方式在同種動物中恒生不變，所以發(fā)光器在動物分類學上具有重要意義。魚類的發(fā)光器多分布于頭部和上下頜，尤為眼睛的下方和貼后方，以及身體兩側(cè)和腹面，身體背面沒有發(fā)光器，這反映魚類只對身體前面和下面的區(qū)域發(fā)光照明。有些動物沒有發(fā)光細胞，但也能發(fā)光，這是因為與發(fā)光細菌發(fā)生共生的緣故。不少發(fā)光魚類即是如此。三、生物發(fā)光的應用提起光，人們便會想到熱，因為光能產(chǎn)生熱。然而生物光只發(fā)光不產(chǎn)熱，故名冷光。生物光的波長范圍為450～700納米，與白熾光相比，它的顏色是藍綠色光，也有黃色光、橙色光和紅色光的。生物光的能量轉(zhuǎn)化率幾乎是100％，而白熾光只有12％的能量轉(zhuǎn)化為光，可見生物光比白熾光效率高得多。因為冷光本身無熱，所以沒有爆發(fā)火花的危險，在油庫、炸藥庫、礦井等易燃易爆場所，用其作照明光源最為理想，因此被稱為“安全之光”。如果將富含發(fā)光微生物的海水裝入玻璃燈泡中，就制成了一種簡單的“冷光燈”，或稱細菌燈。早在1935年，在巴黎海洋學院召開一次國際會議時，其會議大廳安裝的就是這種冷光燈。冷光的應用范圍很廣，它既可用于照明，又能應用于航空、航海、捕魚和野營等方面，如飛機的照明系統(tǒng)發(fā)生故障，冷光燈可作為呼救信號燈，使飛機獲救轉(zhuǎn)危為安。四、生物發(fā)光的生物學意義1.求偶信號在生殖季節(jié)，動物通過發(fā)光招引配偶，達到兩性聚合，利于傳種繁衍后代。螢火蟲的發(fā)光即為典型的求偶信號，并且是一個復雜的信號系統(tǒng)。夜間，雄蟲在林中飛翔時，以有節(jié)奏的閃光向配偶發(fā)出呼吁信號，而在樹枝或草叢中爬行的雌蟲則立即發(fā)出應答信號。呼與應這兩種信號的時間間隔十分嚴格，很有規(guī)律。不同種類的螢火蟲有不同的閃光型式，就是說在閃光頻率、強度和顏色上因種類而異。這種不同的閃光型式就成為異種互相辨別和同種雌雄求偶的信號語言。如果雄蟲判斷失誤，或雌蟲的應答信號發(fā)出太早或太遲，長翅的“求婚者”就有可能付出犧牲生命的代價，因為雌蟲會把比自身小得多的雄蟲吃掉。2.引誘食餌在新西蘭一個村莊附近的山洞里，生活著許多雙翅目（Bolitophilidae）幼蟲，它們必泌發(fā)光的粘液絲，借此吸引和捕食細小昆蟲。深海的角目（Ceratioidea）魚類，其背鰭的第一鰭條演變?yōu)槟馨l(fā)光的釣竿，通過明暗閃光吸引小魚到嘴邊，進而落入它陰險的大口。3.防御敵害槍烏賊和烏賊遇到敵害時，其自衛(wèi)方式是向進犯者發(fā)放一團團液態(tài)火焰，其形狀、大小往往與它們的自身體型相似，誤導追蹤者不去追捕被追捕者自身，而是進攻其替身──發(fā)光的火團，從而使追蹤者受騙上當。與此同時，槍烏賊和烏賊便趁機逃生。這種自衛(wèi)方式與用噴射墨汁掩護退卻而御敵的道理十分相似；有的發(fā)光動物當被置于捕食者“虎口”的一剎那間，突然發(fā)出閃光，令捕食者目瞪口呆，從而趁機逃走；有的發(fā)光動物甚至被切成兩段時，其尾段繼續(xù)發(fā)光，頭段卻立即將燈熄滅，變成黑色；捕食者吞食了尾段，頭段則在趁機逃走之后，“再生”出尾段。動物借發(fā)光誘食與御敵的生物學意義，有一點值得說明。誘食也好，御敵也罷，發(fā)光器與深海生活之間并無特別密切的必然關聯(lián)，即并非如人們在夜間行走而手提照明燈那樣，因為這將導致發(fā)光動物明顯暴露了自身，違背其為誘食和御敵