奇妙的共生关系–发光乌贼和费氏弧菌的关系,化学发光的信号值和试剂用量的关系

发光鱿鱼生活在太平洋中部,经常出现在夏威夷群岛的浅水区。因此,它们被称为夏威夷短尾鱿鱼。鱿鱼还含有大量的“墨水”,它们的发光能力是一种让它们脱颖而出的特殊能力。

鱿鱼的头部内置有一个类似手电筒的发光元件。然而,发光体本身不能发光。这是一种收集细菌并为手电筒供电的设备。 Biblio Fischeri 是该发光装置的唯一常客。两人形成共生关系,幸福地生活在一起。费氏弧菌本身会发光,但并不总是发光。在某些时刻,细菌似乎在接受某些信号的同时,默契地发出生物发光。该信号实际上是细胞之间的群体感应。

与此同时,费氏弧菌也大举回归发光乌贼体内。鱿鱼巨大的头部有明亮的白色斑点。这就是费氏弧菌,它能促进鱿鱼发光器官的发育和成熟。于是,所有的光器都调动起来,发出耀眼的光芒。即使他在费舍利书的帮助下获得了发光的能力,发光的持续时间也不是他能够控制的。费氏弧菌继续影响发光乌贼的发光生物钟。他们通过增加隐花色素的蛋白质含量来控制这一点。因此,发光鱿鱼通常只在晚上9点左右发光。这时,大量的发光乌贼聚集在海面上,散发出蓝绿色的小光球,在海面上形成了银河般的壮观景象。

发光对于它们的生存和死亡非常重要。明亮的灯光通常在黑暗的地方更明显。然而,就发光乌贼而言,它利用光来实现“隐形”。发光鱿鱼生活在浅水中,暴露在海面上方相对明亮的可见光下。在那里,它们的光与夜间若隐若现的月光相结合,形成耀眼的背光。效果类似于在黑暗的小巷里遇到强盗,拿起手电筒,将光线直射到他的眼睛里。此时,强盗受到强光刺激,看不清光源内的人。发光的鱿鱼利用了这种背光效应。这种巧妙的伪装方法称为“发光阴影”。然而这种方法只能隐藏下方掠食者的注意力。如果灾难从空中袭来,那就极其危险了。

当发光乌贼出生时,它的所有器官和组织都从最初的状态开始发育。然而,头灯的发展是无法由其自身控制的。因此,尽管大多数外来微生物本身可能有害,但它们仍然迫切需要费氏弧菌的帮助。为了吸引费氏弧菌,请在腹部的纤毛区域产生吸引费氏弧菌的电流。

海水中随处漂浮的费氏弧菌偶尔会检测到这种微弱但令人着迷的电流。他们似乎收到了一个信号:“这里是你的食物、住所和命运,来这里吧!”到达纤毛表面后,我们发现鱿鱼的甘露糖受体与鱿鱼表面的甘露糖完美匹配。所以他们自然而然地进入了乌贼的体内,到达了乌贼最需要的发光装置处。如果其他细菌错误地认为这是对自己的召唤,它们就会被发光乌贼的防御系统拒绝,或者干脆被杀死。在茫茫大海上寻找一个家并不是一件容易的事。费氏弧菌终于发现了发光乌贼,但他也担心自己巨大的细菌菌落。因此,在确认与鱿鱼的共生关系后,当务之急是交朋友,而不是立即工作。

然而,发光鱿鱼并不接受所有类型的费氏弧菌。你只需要对你有利的东西,也就是让你发光的东西。可以将不能促进发光液泡成熟的费氏弧菌引入鱿鱼中。他们以同类的名义占用资源,却不老老实实干活。这时,分泌到发光体中的光敏蛋白残酷地消灭了这些自由进食的细菌。乌贼身体发出的明亮光芒相当酷。这也是避开天敌的聪明方法。然而,虽然它们可能在海上逃脱了灾难,但它们却无法逃脱陆地上的人类掠食者。

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