《生命是什么》 为什么夏威夷短尾乌贼会闪闪发光？

在20世纪60年代，大家就发现在一种海洋生物夏威夷短尾乌贼的身体里住着一种会发光的细菌——费氏弧菌。

这种细菌奇妙的地方在于，单个生活的时候是不发光的，只有当一大堆同样的细菌聚集在乌贼体内的时候，它们才会不约而同地发光。这种没长眼睛的细菌好像有一种神秘的能力，能察觉到周围到底有多少个小伙伴。

如果小伙伴多了，它们就会相约一起点亮荧光棒，自娱自乐地来一场演唱会！

可想而知，在这种现象的背后一定存在一套同类识别系统，能够让每个费氏弧菌都感知到周围存在多少同类；也一定存在一套响应系统，能够让每个费氏弧菌在发现同伴之后点燃荧光。

费氏弧菌的发光原理

美国普林斯顿大学的科学家邦妮·巴斯勒在过去数十年的研究中揭示了这两套系统的工作原理，并且发现这两套系统其实是基于同一个东西——细菌很节约。

简单来说，每个细菌都会持续生产并向外界释放出一种信号分子来标识自己的存在。简单起见，我们就叫它“存在感”信号好了。这种“存在感”信号也会重新进入细菌体内，促进它自己的生产。

当细菌单独生活的时候，周围“存在感”信号分子的浓度非常之低，因此它的合成和释放就会维持在低水平的平衡状态。

但是当周围突然出现一大群同类细菌的时候，情况就会发生剧烈的变化。环境中的“存在感”会急剧升高，它反过来也会继续促进每个细菌继续生产释放更多的“存在感”信号，因此在环境中会出现一个“存在感”的爆炸式增长。

而这个“存在感”信号分子身兼两职，除了让细菌能够标识自己的存在之外，还能让细菌生产更多的荧光素。

这种看起来纯属自娱自乐的行为对细菌而言无疑是沉重的负担。至少我们可以想象，它们不大的身体里就需要准备一整套感知同伴、点亮荧光的生物化学机器和对应的遗传物质。

但是这也反过来说明，这种行为一定不仅仅是自嗨，它对于细菌的生活肯定非常有用处。确实如此。更有意思的是，这个“用处”还是通过一套特别精巧的系统实现的。

一群细菌聚集在乌贼体内一起点灯，而在细菌灯光的伪装下，细菌寄生的乌贼就能够在月夜下完全隐藏自己的身影，而乌贼活得好，就能给发光细菌提供更多的栖身之所——这才是细菌感知同伴和相约点灯的真正“用处”。

我们可以想象，这个“用处”要想落到实处，必须存在一大群细菌互相配合才行。单个细胞就算是能点亮荧光，那点光也远不足以帮助乌贼和自己；而一群细菌如果自顾自地决定什么时候发光，来个此起彼伏的灯光秀也仍然不行。

正是这个条件非常苛刻的用处，让这种细菌能够在夏威夷温暖的海洋里，用这种奇妙的方式活下来，而且活得闪闪发光——真正字面意义上的闪闪发光。