作為軟體動物，櫛孔扇貝絕對是最閃亮的生物之一。這種生物原產於印度-太平洋地區，被稱為迪斯科蛤，因為其“嘴唇”的軟組織像舞廳裡的鏡面球一樣閃爍。今天發表的一項研究發現，迪斯科蛤利用二氧化矽奈米粒子反射光來實現這一效果。
這種控制是一種在自然界中顯然是獨一無二的壯舉。“我們不知道有什麼東西與迪斯科蛤非常相似，”加州大學伯克利分校的生物學家林賽·多爾蒂說，她領導了今天發表在《皇家學會介面雜誌》上的這項研究。
蛤蜊的閃光曾經被認為是生物發光，是發光化學反應的結果，例如螢火蟲和深海魚發出的光芒。科學家現在知道，這種展示完全是由於反射光造成的。多爾蒂和她的同事表明，反射是由二氧化矽球體引起的——化學成分與窗戶玻璃相似——由蛤蜊合成並隔離在其外套膜唇的一側，外套膜唇是蛤蜊用於進食的柔軟褶皺。相比之下，嘴唇的另一側吸收光線，呈現紅色。
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閃光發生在軟體動物協調地捲起和展開每一側時，每秒幾次。
“據我所知，這種來自微二氧化矽的反射，以及肌肉驅動的‘快門’產生快速閃爍，是獨一無二的，”加州大學聖巴巴拉分校的分子生物學家丹尼爾·莫爾斯說。
許多動物都具有反射和散射光線的“光子”結構，這些結構通常是數百奈米大小的有序排列的光散射物體，與可見光的波長相當。緻密組織的堆疊板是蝴蝶翅膀和鳥類羽毛的鮮豔色彩的部分原因。在魷魚中，這些板之間的間距可以改變以反射不同的顏色。
像櫛孔扇貝一樣，這種結構反射整個可見光譜以呈現白色是不尋常的。一些甲蟲以這種方式使其角質層呈現白色，一些蝴蝶的白色翅膀鱗片上佈滿了反射珠。
迪斯科蛤也是少數幾種使用二氧化矽作為反射器的生物之一。一些被稱為矽藻的海洋單細胞藻類具有含有光子結構的二氧化矽細胞壁，但這些結構不反射整個可見光譜。Pachyrhynchus argus，一種象鼻蟲，也使用二氧化矽珠陣列。在迪斯科蛤中，球體具有狹窄的尺寸分佈，中心直徑約為 300 奈米。多爾蒂和她的同事計算出，這使得它們非常適合反射軟體動物海洋棲息地中占主導地位的藍綠色光（波長為 400-500 奈米）。
研究人員尚不清楚迪斯科蛤的光子學結構有何用途。他們發現，在模擬捕食者逼近的測試中，閃爍頻率會增加，這表明這種展示是為了抵禦此類威脅。但多爾蒂說，這也可能是一種產卵訊號，或者是吸引蛤蜊賴以生存的浮游生物的誘餌。
無論其目的是什麼，這都可能是一種值得學習的技巧。其他“動物光子學”已經啟發了工程師們尋求操縱光的新方法，而櫛孔扇貝也可能做到這一點。多爾蒂對反射器在弱光下的良好工作效果印象深刻。“在弱光環境或以藍綠色波長為主的環境中，例如水下，可能存在仿生學的潛力，”她說。
本文經許可轉載，並於2014年6月25日首次發表在《自然》雜誌上。