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月光触发动物交配,月光设定大自然的节律,月光甚至引发种种不可思议的变化……
农历月半时分,月球就像一轮皎洁的银盘,高悬于我们头顶的天空上,神秘而渺远。在科学家眼里,月球是离我们最近的外星世界,受地球引力的吸引与地球相伴相随。
从地球上开始有生命以来,月球用它银色的光辉,影响和形成了地球生命的生物钟节律,写入了地球生命的“DNA”中。
几个世纪以来,科学家们一直都知道,月球影响着地球上的生态系统,它在绕地球旋转时导致产生每日涨落两次的海洋潮汐现象。海洋活动改变着地球,包括食物、住所和物种彼此间的关系。
月光并不是珊瑚如此大规模繁衍的唯一环境因素,水温和白天的长度也很重要,但月球的出现似乎是其中至关重要的一环。如果天氣阴沉,月球被厚厚的云层遮住,珊瑚通常不会产卵。有时甚至会一直推迟到下一个满月。研究发现,珊瑚不仅拥有可与清冷朦胧的月光相适应的光敏神经元,也有改变它们活动水平与月球盈亏同步的基因,以此来调节它们的繁殖活动。
月光下动物的行为
很长时间里,科学家对地球生命与太阳关系的兴趣超过地球生命与月球的潜在相互作用。20世纪70~80年代,随着昼夜节律生物钟的发现,生物学家在果蝇、老鼠和其他动物身上发现了与太阳同步的一些基因,他们更关注这些基因对生物的影响。但大自然本身却更为公允,尤其是在生命最早进化的海洋中,无数的海洋生物都在随着夜晚的银色月光的钟摆而躁动。
现在发现,月光预示众多物种间的繁殖马拉松的开始。研究表明,动物繁衍的冲动与月球的特殊月相变化同步,是自然界最明显也最可靠的时间表。在月球呈现某些特殊月相的日子里,动物找到性伴侣的机会增大,捕食动物也能寻找到更多的猎物。
在月相变化的某个阶段,日本的相手蟹会集体出动,向着流向海洋的河流而去,在那里释放它们的精子和卵子。而澳大利亚圣诞岛上的蟹恰好相反,它们会像一道深红色的波浪,一年一度地从森林涌向大海交配产卵。它们的行为似乎也与月光有关。月光会提高马蹄蟹的视觉敏锐度,它们会在某些特别的夜晚上岸交配。研究还表明,月光也是热带鲭带鱼同时产卵的环境诱因之一,月光可能会促进这些鱼体内性腺激素的分泌,从而促进配子成熟。
2013年,美国神经生物学家克莉丝汀·雷伯尔和她的同事在野生毛足虫身上发现了一种分子月球节律时钟。这种海洋毛足虫生活在海藻和岩石上,吐出丝管作为它们的庇护所。野生毛足虫种群都在新月出现后达到完全性成熟,它们游到海洋表面,围成一圈,就像在举行一场盛大的婚礼舞会。研究表明,是月光的变化促成了这种交配仪式。 为了了解更多的真相,雷伯尔和她的同事将这种毛足虫养在塑料盒里,给它们喂食菠菜和鱼食,以标准灯泡和LED灯泡阵列模拟正常与异常的月球周期,结果发现,在一直不断的光照下或完全没有月光的昼夜周期环境下的毛足虫未显示任何生殖节律的迹象,但在周期性夜间照明条件下饲养的毛足虫则出现了与人造“月相”变化同步的产卵仪式。
雷伯尔在这种毛足虫的前脑发现了光敏神经元,基因测序显示,就像在陆地昆虫和脊椎动物中发现的分子钟基因一样,毛足虫也有着自己独特的分子钟基因。雷伯尔得出结论认为,毛足虫有一个强大的月球时钟,类似于我们更熟悉的与太阳同步的生物钟。她说:“这是毛足虫体内的一种‘钟摆’,它们体内留有那些夜间月光的记忆。”
类似研究也发现了生物体内一些基因与月光的关系。有科学家收集了一些活的珊瑚,安置在一个大型户外水族馆里,让其中一些珊瑚在自然条件下接触阳光和月光,另外一些则在晚上被用遮挡物阻隔所有的月光,还有一些则让它们生活在微弱的人造光照模拟下。在估计大量产卵的前八天,研究人员每天从水族馆里收集这三种不同实验条件下的珊瑚,分析它们的基因活性。
结果发现,自然条件下的珊瑚如预测的那样开始产卵,许多基因只在释放配子(生殖细胞)过程中和之前才表达出来。而只有人工光照没有自然月光照射的珊瑚基因表达异常,不能释放配子。
对其他一些物种来说,月光更重要的作用是作为一种导航信号,而不是促进繁殖。迁移中的鲑鱼在满月时比平时游得更快,并上升到更浅的水域游动,可能是因为它们需要利用月光来导航。信天翁和海鸥在满月的日子里飞得更频繁,飞行持续时间也更长,这也许是因为在月光照射的海面上,它们可以看得更远,也更能看清并避免潜伏在水面下的海洋食肉动物的袭击。新生的鲭带鱼似乎依赖于月相变化来寻求安全,在新月出现和新月的前一天,是海洋最黑暗的时候,鲭带鱼的鱼苗会乘此机会集体迁徙到珊瑚礁寻找庇护所。
甚至一些浮游生物在月光下的行为也有所不同。白天,世界各地海洋中的浮游生物会下沉到更深处,夜间再次上升,极有可能是为了在夜色的掩护下避开捕食动物,并在浅水中捕食。
科学家目前还不确定是什么原因驱动着这种日夜节奏的变化,与太阳同步的生物钟是一种主要的假说。但在冬天的北极,阳光永远到不了某些海洋区域。最近一項研究表明,对于生活在这种寒冷长夜环境中的浮游生物来说,它们的生物钟节律变化所依据的是月光而不是阳光。
有些动物不只是在月光下发生变化,它们还将自己模拟变成月光。短尾鱿鱼是一种带斑点的半个大拇指大小的头足类海洋生物,白天它们将自己埋在沙子里休息,躲避天敌,晚上出来寻觅小虾、蠕虫等食物。在离开海底之后,它们就将自己暴露在了潜在的危险之下。但这些微小的软体动物也有应对之策,那就是将自己隐匿在一种看起来完全不同的伪装之下。
短尾鱿鱼和它们体内的发光细菌,已经进化成为地球上最神奇的一对共生体。发光细菌生活在短尾鱿鱼腔囊的褶皱中,细菌发出的生物荧光从鱿鱼身下透射出来。短尾鱿鱼体内的光器官通过调节体内微生物发出的光,模拟月球和星星从水面投下的光芒,并通过这种方法隐去自己的身影。任何从下方往上凝视的捕食动物都不会看到短尾鱿鱼的明显形体,而只会看到在更多月光照耀下的海水。其他一些物种,包括深水鱼类、甲壳动物和真乌贼,都会使用这种类似的反照明策略。
农历月半时分,月球就像一轮皎洁的银盘,高悬于我们头顶的天空上,神秘而渺远。在科学家眼里,月球是离我们最近的外星世界,受地球引力的吸引与地球相伴相随。
从地球上开始有生命以来,月球用它银色的光辉,影响和形成了地球生命的生物钟节律,写入了地球生命的“DNA”中。
几个世纪以来,科学家们一直都知道,月球影响着地球上的生态系统,它在绕地球旋转时导致产生每日涨落两次的海洋潮汐现象。海洋活动改变着地球,包括食物、住所和物种彼此间的关系。
![](/img/pic.php?url=http://img1.qikan.com/qkimages/zira/zira201712/zira20171203-2-l.jpg)
月光并不是珊瑚如此大规模繁衍的唯一环境因素,水温和白天的长度也很重要,但月球的出现似乎是其中至关重要的一环。如果天氣阴沉,月球被厚厚的云层遮住,珊瑚通常不会产卵。有时甚至会一直推迟到下一个满月。研究发现,珊瑚不仅拥有可与清冷朦胧的月光相适应的光敏神经元,也有改变它们活动水平与月球盈亏同步的基因,以此来调节它们的繁殖活动。
月光下动物的行为
很长时间里,科学家对地球生命与太阳关系的兴趣超过地球生命与月球的潜在相互作用。20世纪70~80年代,随着昼夜节律生物钟的发现,生物学家在果蝇、老鼠和其他动物身上发现了与太阳同步的一些基因,他们更关注这些基因对生物的影响。但大自然本身却更为公允,尤其是在生命最早进化的海洋中,无数的海洋生物都在随着夜晚的银色月光的钟摆而躁动。
现在发现,月光预示众多物种间的繁殖马拉松的开始。研究表明,动物繁衍的冲动与月球的特殊月相变化同步,是自然界最明显也最可靠的时间表。在月球呈现某些特殊月相的日子里,动物找到性伴侣的机会增大,捕食动物也能寻找到更多的猎物。
在月相变化的某个阶段,日本的相手蟹会集体出动,向着流向海洋的河流而去,在那里释放它们的精子和卵子。而澳大利亚圣诞岛上的蟹恰好相反,它们会像一道深红色的波浪,一年一度地从森林涌向大海交配产卵。它们的行为似乎也与月光有关。月光会提高马蹄蟹的视觉敏锐度,它们会在某些特别的夜晚上岸交配。研究还表明,月光也是热带鲭带鱼同时产卵的环境诱因之一,月光可能会促进这些鱼体内性腺激素的分泌,从而促进配子成熟。
2013年,美国神经生物学家克莉丝汀·雷伯尔和她的同事在野生毛足虫身上发现了一种分子月球节律时钟。这种海洋毛足虫生活在海藻和岩石上,吐出丝管作为它们的庇护所。野生毛足虫种群都在新月出现后达到完全性成熟,它们游到海洋表面,围成一圈,就像在举行一场盛大的婚礼舞会。研究表明,是月光的变化促成了这种交配仪式。 为了了解更多的真相,雷伯尔和她的同事将这种毛足虫养在塑料盒里,给它们喂食菠菜和鱼食,以标准灯泡和LED灯泡阵列模拟正常与异常的月球周期,结果发现,在一直不断的光照下或完全没有月光的昼夜周期环境下的毛足虫未显示任何生殖节律的迹象,但在周期性夜间照明条件下饲养的毛足虫则出现了与人造“月相”变化同步的产卵仪式。
雷伯尔在这种毛足虫的前脑发现了光敏神经元,基因测序显示,就像在陆地昆虫和脊椎动物中发现的分子钟基因一样,毛足虫也有着自己独特的分子钟基因。雷伯尔得出结论认为,毛足虫有一个强大的月球时钟,类似于我们更熟悉的与太阳同步的生物钟。她说:“这是毛足虫体内的一种‘钟摆’,它们体内留有那些夜间月光的记忆。”
![](http://img1.qikan.com/qkimages/zira/zira201712/zira20171203-3-l.jpg)
类似研究也发现了生物体内一些基因与月光的关系。有科学家收集了一些活的珊瑚,安置在一个大型户外水族馆里,让其中一些珊瑚在自然条件下接触阳光和月光,另外一些则在晚上被用遮挡物阻隔所有的月光,还有一些则让它们生活在微弱的人造光照模拟下。在估计大量产卵的前八天,研究人员每天从水族馆里收集这三种不同实验条件下的珊瑚,分析它们的基因活性。
结果发现,自然条件下的珊瑚如预测的那样开始产卵,许多基因只在释放配子(生殖细胞)过程中和之前才表达出来。而只有人工光照没有自然月光照射的珊瑚基因表达异常,不能释放配子。
对其他一些物种来说,月光更重要的作用是作为一种导航信号,而不是促进繁殖。迁移中的鲑鱼在满月时比平时游得更快,并上升到更浅的水域游动,可能是因为它们需要利用月光来导航。信天翁和海鸥在满月的日子里飞得更频繁,飞行持续时间也更长,这也许是因为在月光照射的海面上,它们可以看得更远,也更能看清并避免潜伏在水面下的海洋食肉动物的袭击。新生的鲭带鱼似乎依赖于月相变化来寻求安全,在新月出现和新月的前一天,是海洋最黑暗的时候,鲭带鱼的鱼苗会乘此机会集体迁徙到珊瑚礁寻找庇护所。
甚至一些浮游生物在月光下的行为也有所不同。白天,世界各地海洋中的浮游生物会下沉到更深处,夜间再次上升,极有可能是为了在夜色的掩护下避开捕食动物,并在浅水中捕食。
科学家目前还不确定是什么原因驱动着这种日夜节奏的变化,与太阳同步的生物钟是一种主要的假说。但在冬天的北极,阳光永远到不了某些海洋区域。最近一項研究表明,对于生活在这种寒冷长夜环境中的浮游生物来说,它们的生物钟节律变化所依据的是月光而不是阳光。
有些动物不只是在月光下发生变化,它们还将自己模拟变成月光。短尾鱿鱼是一种带斑点的半个大拇指大小的头足类海洋生物,白天它们将自己埋在沙子里休息,躲避天敌,晚上出来寻觅小虾、蠕虫等食物。在离开海底之后,它们就将自己暴露在了潜在的危险之下。但这些微小的软体动物也有应对之策,那就是将自己隐匿在一种看起来完全不同的伪装之下。
短尾鱿鱼和它们体内的发光细菌,已经进化成为地球上最神奇的一对共生体。发光细菌生活在短尾鱿鱼腔囊的褶皱中,细菌发出的生物荧光从鱿鱼身下透射出来。短尾鱿鱼体内的光器官通过调节体内微生物发出的光,模拟月球和星星从水面投下的光芒,并通过这种方法隐去自己的身影。任何从下方往上凝视的捕食动物都不会看到短尾鱿鱼的明显形体,而只会看到在更多月光照耀下的海水。其他一些物种,包括深水鱼类、甲壳动物和真乌贼,都会使用这种类似的反照明策略。