在阳光难以穿透、阴影主宰的深海，一种神奇的现象正在发生。海洋鱼类会发光——不是生物发光的冷光，而是生物荧光那充满活力的电光闪烁。当被蓝色或紫外线照射时，这些鱼能将光转化，并以绿、黄、橙、红等鲜艳色彩重新发射。如今，由美国自然历史博物馆研究人员领导的两项开创性研究表明，这一自然“灯光秀”始于1.12亿多年前。

这两项互为补充的研究分别发表于《自然·通讯》和《PLoS ONE》，揭示生物荧光比任何人先前想象的更普遍、更古老、也更多样化。这不仅仅是美丽的发光，更是一个关于生存、交流和演化的故事，以色彩铭刻于海浪之下。

照亮过去：1.12亿年的遗产

当博物馆理查德·吉尔德研究生院的博士生Emily Carr开始编目海洋鱼类的生物荧光时，她并未预料到自己会追溯到一个恐龙时代的古老谱系。但随着她和同事们梳理化石记录、遗传谱系和现代鱼类的物理特征，一个生动的演化时间线逐渐清晰。

他们的工作促成了迄今为止最全面的硬骨鱼生物荧光调查，涵盖459个物种，其中48种此前从未被鉴定为具有荧光性。从细长的鳗鱼到宝石色调的珊瑚礁居民，这些生物利用生物荧光的方式，我们才刚刚开始理解。

“研究人员早就知道生物荧光在海洋动物中相当普遍，”Carr说，“但要真正理解它们为何以及如何使用这种独特的适应性特征——无论是用于伪装、捕食还是繁殖——我们需要了解背后的演化故事。”而这个故事并非始于今天珊瑚繁茂的热带海域，而是始于早白垩世的古代海洋，第一批已知的生物荧光鱼——鳗鱼——在史前的微光中闪烁。

礁石革命：大灭绝后的荧光爆发

研究时间线显示，在约6600万年前的白垩纪-古近纪大灭绝事件之后，鱼类生物荧光的演化弧线急剧上扬。随着恐龙消失、生态系统重组，珊瑚礁开始兴起，荧光鱼也随之出现了惊人的激增。

根据研究结果，生活在珊瑚礁上或其附近的鱼类，其生物荧光演化速度比非珊瑚礁鱼类快十倍。今天鉴定的459种荧光物种中，大多数与珊瑚礁环境相关。

“这一趋势与现代珊瑚主导的礁石兴起以及鱼类快速在礁石上定居相吻合，”Carr解释说，“这表明这些充满活力的珊瑚礁栖息地的出现，可能促进了与珊瑚礁相关的硬骨鱼中荧光的多样化。”本质上，随着珊瑚礁的繁盛，水下灯光秀也随之繁盛——一场色彩与光线的演化之舞，至今仍在今天的海洋中脉动。

超越视觉的光谱：生物荧光隐藏的色彩

令研究人员惊讶的不仅是荧光的古老年代，还有其惊人的多样性。

在另一项研究中，Carr和团队将注意力转向了颜色本身。使用包含紫外和蓝光激发光源及发射滤光片的专业摄影设备，他们检查了博物馆15年间考察收集的标本，从所罗门群岛和泰国的温暖水域到格陵兰岛的冰冷海岸。

他们发现了一个以前人类肉眼无法看见的海洋彩虹。一些鱼类家族表现出多达六个不同的发射峰——意味着它们可以在广泛的光谱范围内发出多种颜色的荧光。这比先前记录的变异性大得多，暗示着一个由物种特异性荧光发射模式构成的、难以置信的多样化和精细的信号系统。

“我们在这些荧光鱼中观察到的显著变异，可能意味着这些动物使用着极其多样和复杂的信号系统，”博物馆馆长John Sparks博士说。每一条鱼似乎都有自己的光之语言——历经数百万年雕琢的信号和展示，不仅是为了炫目，更是为了交流、吸引配偶、抵御捕食者，或在礁石阴影中悄然隐匿。

为何重要？不仅仅是“发光”

这些发现对海洋生物学家和深海摄影师而言引人入胜，对科学、医学和技术也具有实际意义。

荧光蛋白——许多源自海洋生物——已用于生物医学研究中的疾病诊断、成像和靶向治疗。在这些鱼中发现新的波长和蛋白质，为生物技术的新应用（从更精确的癌症检测到创新的生物工程工具）打开了大门。

此外，研究中揭示的演化模式可能帮助科学家预测珊瑚礁生态系统如何应对环境压力。如果荧光在珊瑚礁鱼类大灭绝后的多样化和适应中发挥了作用，那么它在今天快速变化的海洋中也可能扮演类似角色。

“正如这些研究所显示的，生物荧光在海洋鱼类中既普遍又具有令人难以置信的表型变异性，”Sparks说，“我们真正想更好地理解的是，荧光在这些高度变异的海洋谱系中如何发挥作用，以及它在多样化过程中的角色。”

水面之下：一个尚待探索的发光世界

在月光下沿着珊瑚礁漫步，肉眼所见的世界是黑暗而静止的。但用蓝色或紫外线照射，珊瑚礁会爆发出光谱奇迹——鱼像霓虹灯一样发光，鳞片闪烁着火红，鳍脉动着丛林绿，尾巴亮着柠檬黄。

这些颜色在白天的日光下不可见，潜水员也常常忽略。但对鱼自身而言，这可能是生活的重要组成部分。一种隐藏的语言，一条穿过幽暗礁石的指引，一份诞生于行星大灭绝之后的韧性遗产。

Carr及其团队的工作提醒我们，海洋仍然充满秘密，演化的故事可能隐藏在鱼鳍的闪烁或鳞片的光泽之中。它也提醒我们，即使在科学中，美也很重要。理解荧光不仅仅关乎绘制蛋白质图谱或梳理遗传分支，更是关于认识到生命在最黑暗的角落里为求生存、适应和交流而展现的那些奇异而美丽的方式。

随着气候变化和人类活动持续对珊瑚礁和海洋栖息地造成压力，解开生物荧光的奥秘可能有助于保护依赖它们的物种。因为在那些隐藏的光芒中，大自然可能正在发送我们刚刚学会如何解读的信息。

参考原文：
Emily M. Carr et al, Marine fishes exhibit exceptional variation in biofluorescent emission spectra, PLOS One (2025). DOI: 10.1371/journal.pone.0316789
Emily M. Carr et al, Repeated and widespread evolution of biofluorescence in marine fishes, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-59843-7.