夜晚，當(dāng)你漫步在海邊，有時(shí)你會(huì)看到一片幽藍(lán)色的冷光隨著浪花翻涌，仿佛星空墜入了大海，又像是海流在暗夜中揮動(dòng)的魔法熒光棒，人們給這一現(xiàn)象起了一個(gè)詩意的名字——藍(lán)眼淚。
幕后主角：渺小而閃耀的夜光藻
其實(shí)，驅(qū)動(dòng)這場水下極光盛宴的主角，并非什么龐然大物，而是無數(shù)個(gè)我們用肉眼難以分辨的、直徑不過毫米的單細(xì)胞生物——夜光藻。
紅色夜光藻細(xì)胞
夜光藻(Noctiluca scintillans)隸屬于甲藻門(Pyrrophyta)甲藻綱(Dinophyceae)夜光藻目(Noctilucales)夜光藻科(Noctiluaceae)夜光藻屬(Noctiluca)在世界海域范圍內(nèi)廣為分布，中國、日本、印度、法國、南非及北歐部分海域均有不同規(guī)模夜光藻赤潮的報(bào)道。國內(nèi)的渤海、東海、南海都是夜光藻赤潮的頻發(fā)區(qū)，其中廣東、福建、山東是記錄到夜光藻赤潮次數(shù)最多的省份。中國近海全年都有夜光藻赤潮暴發(fā)的記錄，但大多發(fā)生在春季與夏初季節(jié)，其中5月是夜光藻赤潮暴發(fā)次數(shù)最多的月份。
根據(jù)營養(yǎng)方式不同，夜光藻分為綠色夜光藻和紅色夜光藻兩種類型。綠色夜光藻為混合營養(yǎng)型浮游植物，可利用內(nèi)共生綠藻光合作用的產(chǎn)物獲取營養(yǎng)，同時(shí)攝取食物對(duì)其生長繁殖也有重要意義，紅色夜光藻為異養(yǎng)型浮游植物，只能通過攝食浮游植物、細(xì)菌和橈足類卵等獲取營養(yǎng)供其生長繁殖。綠色夜光藻僅分布在亞洲熱帶地區(qū)及阿拉伯海、孟加拉灣、阿曼灣和紅海的部分海域，我國僅紅色夜光藻有報(bào)道，因此這里我們主要討論紅色夜光藻。夜光藻細(xì)胞呈近圓球形，直徑可達(dá)150~2000μm，細(xì)胞壁透明，由兩層膠狀物組成，上有許多微孔。成體橫溝消失，僅在腹面留下一小痕跡;縱溝深，與口溝相連，口溝內(nèi)有一長的觸手，觸手附近生有一條短鞭毛。
夜光藻是一種發(fā)光生物，其細(xì)胞內(nèi)具有螢光素-螢光素酶系統(tǒng)。當(dāng)受到機(jī)械刺激時(shí)，細(xì)胞產(chǎn)生電信號(hào)，從而激活熒光素酶，催化熒光素與氧氣發(fā)生反應(yīng)，最終將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為藍(lán)綠色的光能。所以，每年夏初海域中夜光藻種群密度上升時(shí)，當(dāng)其受到海浪拍打、人為攪動(dòng)等機(jī)械刺激時(shí)，就會(huì)發(fā)出清晰可見的藍(lán)光，也就是我們平常所說的“藍(lán)眼淚”。
美麗背后的危機(jī)：是“藍(lán)色星河”也是“紅色警報(bào)”
盡管“藍(lán)眼淚”爆發(fā)時(shí)是如此美輪美奐，但這其實(shí)是大海向我們發(fā)出的求救信號(hào)。在夜光藻爆發(fā)的海域，雖然夜晚能看到浪漫夢幻的“藍(lán)色星河”，但白天海面上則呈現(xiàn)一片片紅色。夜光藻雖然屬于甲藻，卻不會(huì)進(jìn)行光合作用，當(dāng)藻體密度過大就會(huì)大量消耗海水中的氧氣。雖然夜光藻自身不產(chǎn)生毒素，但夜光藻赤潮暴發(fā)會(huì)降低水中的溶解氧，導(dǎo)致魚類應(yīng)激、休克甚至大規(guī)模死亡;夜光藻的種群密度上升還可能堵塞魚類的鰓部，阻礙魚類呼吸，導(dǎo)致窒息死亡，給漁業(yè)養(yǎng)殖構(gòu)成嚴(yán)重威脅。所以“藍(lán)眼淚”既是大自然贈(zèng)予我們的美景，也是大海向我們發(fā)出的求救信號(hào)，警示我們海水富營養(yǎng)化、水文氣象條件變化等一系列環(huán)境改變。
此外，夜光藻也可能黏附在人的皮膚、黏膜上，引起過敏、瘙癢反應(yīng)。所以大家“追淚”時(shí)，盡量不要用裸露的肢體接觸海水，尤其是肢體有創(chuàng)口的人群。若接觸了海水，不要用手揉搓眼部，要及時(shí)清洗接觸海水的部位哦!
“藍(lán)眼淚”為何轉(zhuǎn)瞬即逝?
每年4-5月份，網(wǎng)上就會(huì)掀起一陣“追淚潮”，但過一陣子，網(wǎng)絡(luò)上的追淚大潮仿佛一下子“銷聲匿跡”。為何夜光藻會(huì)一夜之間消失呢?實(shí)際上，種群的爆發(fā)式增長或消亡，往往與環(huán)境條件的變化有關(guān)。海區(qū)內(nèi)溫度、鹽度、營養(yǎng)鹽、風(fēng)向風(fēng)速以及餌料含量等多種環(huán)境因子共同作用于夜光藻種群密度的調(diào)控，下面主要闡述溫度和鹽度這兩種環(huán)境因子對(duì)夜光藻種群密度的影響。
溫度顯著影響著包括夜光藻在內(nèi)的絕大多數(shù)浮游生物的時(shí)空分布。夜光藻作為廣溫性物種，可以在溫度較低的環(huán)境中生長繁殖，但對(duì)高溫的耐受性較差，其存活的水溫上限一般為25~28℃③。隨著時(shí)間推移，海水溫度上升到夜光藻的耐受限度時(shí)，夜光藻的種群數(shù)量就會(huì)迅速下降，進(jìn)而消失。
海水的鹽度變化也是夜光藻消失的原因之一。夜光藻對(duì)鹽度的適應(yīng)性較強(qiáng)，鹽度在5.6~42范圍內(nèi)均有夜光藻存活繁殖的報(bào)道。作為廣鹽性物種，夜光藻可以在不同鹽度的海域中生存，但同一海區(qū)內(nèi)的鹽度驟降對(duì)夜光藻的打擊巨大。比如，1992年大鵬灣的一場降雨使水體鹽度驟然降低12.5，環(huán)境中夜光藻豐度從高峰期突然消失。所以，可能夏天的一場大雨造成海水鹽度驟降，就會(huì)讓你錯(cuò)失今年追淚的最佳時(shí)機(jī)。
生存的智慧：暴發(fā)與消亡的生命循環(huán)
夜光藻主要有無性生殖和有性生殖兩種生殖類型。夜光藻的無性生殖指營養(yǎng)細(xì)胞通過二分裂增加種群數(shù)量。而夜光藻的有性生殖發(fā)生時(shí)，一部分營養(yǎng)細(xì)胞會(huì)轉(zhuǎn)化成配子母細(xì)胞并釋放配子，配子通過兩兩融合形成合子，發(fā)育成營養(yǎng)細(xì)胞。
那么，夜光藻什么時(shí)候進(jìn)行無性生殖，什么時(shí)候又轉(zhuǎn)變?yōu)橛行陨衬?通常情況下，夜光藻主要通過無性生殖增加種群數(shù)量，實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)條件下，配子母細(xì)胞的發(fā)生率較低。近期，有研究認(rèn)為，當(dāng)溫度、鹽度適宜，食物充足時(shí)，夜光藻有性繁殖的發(fā)生可能是促進(jìn)夜光藻營養(yǎng)細(xì)胞大量增殖的主要原因;當(dāng)營養(yǎng)體細(xì)胞密度達(dá)到環(huán)境承受能力時(shí)，其產(chǎn)生大量的配子細(xì)胞促進(jìn)赤潮消亡，配子轉(zhuǎn)移至其他水體中，有利于種群存續(xù)。
當(dāng)環(huán)境條件適宜，食物充足時(shí)，夜光藻細(xì)胞不斷進(jìn)行二分裂，增加種群密度，形成“藍(lán)眼淚”的奇觀;而當(dāng)種群逐漸走向消亡時(shí)，夜光藻又會(huì)通過有性生殖產(chǎn)生配子，待來年環(huán)境條件適宜時(shí)，再形成新的營養(yǎng)細(xì)胞，帶來了新一輪的夜光藻赤潮。
正在二分裂的夜光藻細(xì)胞
不同時(shí)期的夜光藻配子母細(xì)胞
在家也能“追淚”?
每年海邊爆發(fā)的藍(lán)眼淚奇觀，吸引了眾多游客不遠(yuǎn)萬里前去“追淚”，已然成為重要的旅游資源，那么藍(lán)眼淚能否帶回家看呢?
當(dāng)然可以，在夜光藻赤潮暴發(fā)期間，水體中夜光藻細(xì)胞密度很高，在海邊取一瓶海水，就能把數(shù)以萬計(jì)的夜光藻細(xì)胞帶回家。已有研究表明，扁藻是夜光藻的優(yōu)質(zhì)餌料，相比其他藻類餌料，以扁藻作為食物來源能夠使夜光藻保持較高的種群增長率。我們可以在網(wǎng)絡(luò)上購買扁藻，定期往富含夜光藻的海水中補(bǔ)充適量扁藻，就能就能實(shí)現(xiàn)在家里養(yǎng)夜光藻，看藍(lán)眼淚。在黑暗的房間里，當(dāng)你晃動(dòng)瓶身，就彷佛手握著一篇夢幻的藍(lán)色星河。
作者姓名：林夕、張景軒
圖片來源：沈旭、林夕
作者單位：廈門大學(xué)碳中和創(chuàng)新研究中心
參考文獻(xiàn)
宋書群, 李才文, 孫軍. 夜光藻有性繁殖研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2016, 36(09):2451-2459.
王君玥, 徐名揚(yáng), 張慧敏, 等. 夜光藻高效培養(yǎng)方法建立及其有性繁殖發(fā)生機(jī)制的初步研究[J].海洋科學(xué), 2023, 47(03):89-96.
陳奕帆, 王君玥, 王英豪, 等. 典型赤潮生物夜光藻研究進(jìn)展[J/OL]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào). 2024, 39(06):1075-1086.
呂頌輝等. 中國沿海的赤潮生物[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2024,52-53.
林忠豪. 平潭海域夜光藻暴發(fā)的氣象、水文機(jī)制研究[D]. 南京: 南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2024.
HUANG C,QI Y.The abundance cycle and influence factors on red tide phenomena of Noctiluca scintillans(Dinophyceae) in Dapeng Bay,the South China Sea[J].Journal of Plankton Research,1997,19(3):303-318.
ZINGMARK R G.Sexual reproduction in the dinoflagellate Noctiluca miliaris suriray[J].Journal of Phycology,1970,6(2):122-126.
楊玉香,楊曉彤,陳淳,等.夜光藻配子在赤潮生消中的作用[J].應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào),2025,44(02):269-278.
責(zé)編：微科普