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神秘的透明生物

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  身边的透明生物
  如果突然问“身边有什么生物是透明的?”许多人一时会想不出来,事实上透明的生物可不少,因为构成生物的细胞许多都是透明的,你现在能看到这些文字,就离不开我们眼球中的透明结构――角膜、晶状体和玻璃体。观察一下身边的昆虫,在蜻蜓、苍蝇、蜜蜂的身上也能够看到透明的翅。不透明的生物组织中颜色的来源有两个:结构色和色素色。结构色指的是由于物体结构所导致的散射、干涉或衍射呈现出的颜色,典型的结构色就是许多甲虫鞘翅和蝴蝶翅膀五彩斑斓的颜色。而色素色是由于一些化学物质所呈现的颜色,比如红细胞呈现红色的原因就是细胞中的血红蛋白。透明生物的身体组织之所以透明,就是因为缺乏结构色和色素色。
  幼年透明的鱼
  知道了生物可能是透明的以后,我们就在周围的环境里找找透明的生物都有哪些。首先我们把目光集中在生物圈内最大的透明环境――水中。水生生物里透明的种类很多,比如我们常见的各种鱼类,它们体色的来源是四种色素细胞:黑色素细胞、黄色素细胞、红色素细胞和虹彩细胞,我们看到很多鱼银光闪闪的色泽就是由虹彩细胞带来的。鱼类在幼年时代由于色素细胞还没有发育成熟,所以基本都是透明的,要生长一段时间后才逐渐呈现出各种颜色,比如热带鱼市场和遗传学实验室中常见的斑马鱼,它刚出生时通体透明,三天后体色才逐渐变深。如果用药物处理,还能干扰它合成黑色素和虹彩色素的生理过程,培育出透明的成年斑马鱼用来进行生理学研究。
  下面这种鱼,你能猜得出来它是谁的小时候吗?一般的人恐怕很难想到,这种如同塑料条一般的透明鱼就是大家喜欢吃的鳗鱼,即日本鳗鲡。日本鳗鲡属于典型的洄游鱼类,它的成体在河流中生活数年长大后会在秋冬季节游到大海,在大洋深处产卵。刚孵化的小鳗鲡通体透明,扁平如柳叶,被称为柳叶鳗,在海洋中随波逐流、逐渐成长,等发育到一定阶段后会回到河流入海口,进入淡水继续长大,在这之前日本鳗鲡会一直保持着透明的状态。日本鳗鲡的发育过程是如此地神秘复杂,以至于人们直到二十世纪末才找到它们真正的产卵地。迄今为止我们依然还不能人工繁殖日本鳗鲡,只能每年捕捞透明的鳗苗送到养殖场中养大。目前因为人们的大量捕食,日本鳗鲡已经被国际自然保护联盟(IUCN)评估为濒危物种,种群繁衍受到很大威胁。所以鳗鱼虽然好吃,为了保护我们赖以生存的生态系统还是尽量不吃为好。除了日本鳗鲡外,还有许多种鳗鱼的幼体也是透明的,比如另外一种常见的食用鳗鱼――星康吉鳗的幼体,在水中游弋的时候就仿佛薄纱飘带一般。
  刚才说到的都是幼年透明的鱼类,那么有没有一直到成年都保持透明的呢?答案也是有的,比如和斑马鱼同样属于淡水观赏鱼的副双边鱼和玻璃鲶就是典型的透明鱼,它们的商品名分别是玻璃拉拉和玻璃猫,如果成群饲养的话,会看到水中游动着一群一群的鱼骨头,十分有趣。不过这两种鱼现在在市面上经常被人为染色,呈现出各种鲜艳的颜色,这样的染色不能持久,对鱼的健康也有害,不值得花高价购买。
  如果我们再往大洋深处寻找的话,还能够发现更多的透明鱼类,比如太平洋桶眼鱼,他生活在600~800米深的深海,最早发现于1939年,多年以来人们看到的一直是深海拖网捕上来的残破尸体,直到2004年才首次被拍到完整的活鱼照片,2009年才拍摄到活体的视频录像。它的头部无色,手电筒一般的眼睛被透明液体所保护着,好像在一个透明的保护罩里,有助于它在深海中精确移动。
  我们说了半天都是在说鱼,别的生物类群中有没有透明的呢?当然也有,像下面这只蛙,就是著名的玻璃蛙。它生活在厄瓜多尔和秘鲁的热带雨林中,全身皮肤由于缺乏色素而透明,肌肉和内脏从体外一目了然。
  前段时间曾经在社交媒体上流行的一张照片中,我们可以看到有人在海滩上捡到一个长得像鱼一样的透明生物,它并不是鱼,而是和我们同属脊索动物门的一种樽海鞘,具体的分类地位是脊索动物门―尾索动物亚门―樽海鞘纲。虽然看起来很像一团透明的果冻,但实际上它的身体结构还是很复杂的,拥有和我们相似的高级神经系统。樽海鞘的食物主要是海洋中的浮游动物和有机质碎屑,死后留下的透明体腔有时还会被其他动物当成“胶囊旅馆”,钻到里面在水中飘来飘去。樽海鞘的很多种类不是单独生活而是聚成很大的链状群体,最大的群体长度能有数米,比人还高。而且很多樽海鞘还拥有发光器,集群发光时如同海洋中的火焰,蔚为壮观。
  在真正的无脊椎动物当中,透明的生物种类更多。比如刺胞动物门的各种水母大多数种类的身体都是透明的,它们的身体中95%以上的质量是水,有些透明度高的种类可以和海水完全融为一体,让人很难发觉它们的存在,对水母自身这是很好的保护,但是人类可能就会因此受到伤害。水母用来捕食的结构是触手上的刺细胞,它并不需要主动地寻找食物,而是在水中飘荡,有些种类还会发出五颜六色的幽幽荧光,吸引其他动物靠近,当触手被接触时刺细胞就会翻出,然后刺入接触到的组织释放毒液。许多种水母所释放的毒液都能造成人皮肤红肿、剧痛,严重的还会引起休克甚至死亡,生活在大洋洲海域的澳大利亚箱形水母就是世界上毒性最强的生物之一,可以在几分钟之内致人死亡。所以在海滨游泳时一定要小心飘荡在海水中的隐形刺客,见到被冲到岸上的水母也不要用手触摸,以免蜇伤,如果不幸被蜇,首先要去掉触手,然后用海水冲洗抑制皮肤上残存刺细胞的活性,最后刮掉刺细胞、再次冲洗后等待受伤处自然干燥,传说中用尿冲洗可是无效的哟。
  植物的透明现象
  除了各种透明的动物,植物中也能看到透明的现象,前段时间流行的一张透明花朵的照片,是小檗科的日本山荷叶,它的花瓣本身是白色,在一定条件下可以变透明。不过这个条件说起来就有些复杂了,白色花瓣并不是因为白色的色素,而是无色细胞组成的花瓣中存在空隙,这些空隙中充满了空气,相当于花瓣中存在众多气液交界的反射面,光线射入花瓣后发生漫反射呈现白色。当雨水进入这些原本充满空气的空隙后就像在磨砂玻璃上喷水一样消除了漫反射,就会出现美丽的透明花朵。除了日本山荷叶外,许多花瓣轻薄的植物都会在被浸湿后变透明,像轮叶沙参,伏毛银莲花都曾经被记录到这种现象。
  真菌中也能看到透明的现象,比如褶纹鬼伞,它的子实体幼嫩的时候白色,在“伞盖”下方会形成无性繁殖细胞――孢子,褶纹鬼伞释放孢子时“伞盖”会液化自溶,自溶后的液体可以把孢子带到周围,深色的孢子混杂在液体中,很像黑色的墨汁。在自溶前,褶纹鬼伞的“伞盖”就会变成透明的白色。
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