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摘要:尽管水中有许多发光的生物,例如生物发光的水母和灯笼鱼,但它们大多数都能产生自己的光。利用各种显微镜技术,他们发现藻类细胞中含有袋装的“蛋白石”。而宝石蛋白石是由二氧化硅球,这种藻类蛋白石是由油滴称为脂质。但所有的“蛋白石”反射光线的方式都非常相似。(蛋白石也存在于昆虫中:发光的甲虫和一些蝴蝶的外表有坚硬的蛋白石结构。当有充足的光线时,藻类会分解它紧密堆积的蛋白石结构,使其发光变暗。
藻类也很迷人:在英国大西洋沿岸清爽的海水中,一种不起眼、浓密的海藻在深蓝色和绿色中发光。结果发现,这个物种富含蛋白石,但不是宝石。
彩虹wrack(Cysoseira tamarisifolia)是一种发现于地中海和欧洲大西洋沿岸的褐藻。在水中,这些藻类发光。尽管水中有许多发光的生物,例如生物发光的水母和灯笼鱼,但它们大多数都能产生自己的光。另一方面,
彩虹鱼却不能。相反,它和珍贵的宝石一样,使用晶体结构反射阳光,根据4月11日发表在《科学进展》杂志上的一项新研究,
研究闪光的海藻,一群研究人员在低潮期间从英格兰西南部一个典型的旅游居住海滩采集了这种植物。利用各种显微镜技术,他们发现藻类细胞中含有袋装的“蛋白石”。[画廊:引人注目的生物发光奇观]
再次出现,而不是宝石。布里斯托尔大学物理学家、高级研究报告作者鲁思·欧尔顿说,物理学家用“蛋白石”这个词来形容任何具有非常特殊、紧密排列的晶格结构的材料。而宝石蛋白石是由二氧化硅球,这种藻类蛋白石是由油滴称为脂质。但所有的“蛋白石”反射光线的方式都非常相似。(蛋白石也存在于昆虫中:发光的甲虫和一些蝴蝶的外表有坚硬的蛋白石结构。)
植物很少见有类似蛋白石的结构,但如果有,它们通常在坚硬的外表下被发现,就像细胞壁中的纤维素一样,欧尔顿告诉《生活科学》。在彩虹wrack的例子中,“这是第一次发现蛋白石不是由生物内部的硬材料制成的。”
更重要的是,研究人员发现彩虹wrack对光有反应,根据条件的不同,它的结构会变暗和变亮。当有充足的光线时,藻类会分解它紧密堆积的蛋白石结构,使其发光变暗。但当它被近乎 ... 的环境包围时,在几个小时内,它将所有的球体重新排列成一个格子。很快,它又开始发光了。
研究人员还不清楚为什么rainbow wrack采用了这种机制。但由于这个物种生活在一个潮汐变化有时会使其暴露在海滩上,而其他时候则埋在9英尺(3米)深的水下的区域,他们认为它可能进化来调节到达叶绿体的光的数量——叶绿体是细胞中直接光合作用的细胞器。乌尔顿说,蛋白石的袋装被叶绿体包围,这很可能不是巧合。
“我们知道海藻本身可以改变蛋白石……当它变轻时,蛋白石结构消失,”乌尔顿说当甲虫死了,蛋白石还在,但如果海藻死了,所有的蛋白石都会消失,”她补充道,
科学家还不能在实验室复制打开和关闭蛋白石的过程,但他们希望能够做到。在与一些化学家交谈后,研究小组发现这一新发现可能会带来新的可能性,比如生物降解显示器。例如,如果他们能模仿彩虹wrack基于光的包装和拆开蛋白石结构的过程,研究人员也许能用椰子油一样常见的东西来 ... 可生物降解的包装和标签。
这可以采取食品包装上的标签的形式,根据保质期的不同而改变颜色;或者包装中的塑料在一段时间后会完全分解,研究人员说,
同时,彩虹wrack将继续在涨潮中摇摆,看起来一如既往的迷人。
最初发表于n生命科学。“
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