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編者注：這是“奇妙事物”系列的最新文章。您可以在此處閱讀更多關於該系列的資訊。
我一生中最令人驚歎的經歷之一，緊接著發生在我一生中最可怕的經歷之一之後：我在夜晚的海洋中關掉了潛水燈。當時我在荷屬加勒比海博奈爾島的珊瑚礁頂部附近，而且我不是獨自一人。我的丈夫，潛水博物學家和攝像師安娜·德洛奇漂浮在附近。儘管如此，恐懼還是抓住了我。我身處海洋中央，故意關閉我用來提醒我危險的唯一感官。先別管關掉燈可能更安全（在海洋中開啟燈有點像敲響晚餐鈴）——但這仍然感覺像是故意的脆弱行為，近乎愚蠢。
的確，在我們關燈之前，巨大的銀色海鰱幾乎和我一樣大，它們指望利用我們的潛水燈覓食，一直在護送著我們，燈一關，就有一條海鰱游到我面前——我可以隱約看到它的影子。但是這條海鰱有些奇怪的地方：它拖著一團閃閃發光的魔法小精靈粉塵，就像兒童卡通片裡的獨角獸一樣。我在面前揮了揮手：海洋被閃光點亮了。我也製造了小精靈粉塵！我知道這些是在受到干擾時會發光的小型海洋生物，但親眼看到它真是令人興奮。
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但是，儘管它們很神奇，閃閃發光的海鰱並不是我們來這裡要看的東西。五年前，當我獲得潛水認證時，我無意中聽到一位潛水教練描述她在博奈爾島看到的一種非凡景象。她談到一次沒有燈光的夜潛，在那裡她目睹了一種叫做介形蟲的動物的交配展示，這種展示使海洋像漩渦星系一樣發光。我發誓有一天要親眼看看。
當我聽說並研究了庫拉索潛水器（上個月我在這裡和在這裡寫過）時，我突然想到博奈爾島就在附近——事實證明，它離庫拉索島僅30英里。我可以在一次旅行中實現兩個夢想嗎？答案是肯定的，這要歸功於島際航空公司 InselAir。但是誰能告訴我如何看到介形蟲呢？我透過她優秀的海洋自然歷史部落格“䲁魚觀察者部落格”認識了安娜，她和她的丈夫對微小的海洋生物情有獨鍾。我認為如果有人能告訴我如何看到這種自然奇觀，那就是她。令我驚訝的是，結果不僅內德和安娜將在九月份去博奈爾島，安娜還主動提出帶我親自去看介形蟲。
現在，終於，我即將見證我期待已久的事件。不過，我仍然不太清楚我會看到什麼。當我的眼睛適應之後，我發現自己不是身處星系之中，而是在一片射出煙花的田野裡——幽靈般的光芒從珊瑚礁上升起。我曾想象是生物本身在發光，就像螢火蟲和我所知道的大多數其他生物發光動物一樣。但很快就明顯的是，某種小生物正在向水中噴射發光的藍色粘液，形成固定的光點，呈上升的鋸齒形圖案。這些光點像一串閃閃發光的珍珠一樣持續了幾秒鐘才消失，因此在任何時候都可能看到大約 8-12 個光點，形成一個短暫的、生物化學的星座。
偶爾，無論是什麼在製造這些展示，都會在我面前開始這樣做，似乎沒有注意到附近有一個笨拙的人類在盤旋。有時噴射物保持為固定的光點，但有時如果水在流動，它們會模糊成一條線。如果我揮手，它們就會像煙霧一樣被吹散。
過了一段時間，如果我的下巴沒有緊緊地咬著調節器，它就會掉到珊瑚頭上，這時我腦海中浮現出兩個想法
我簡直不敢相信我現在看到的一切。
和
我真希望達爾文能看到這一幕。
令我驚訝的是，當我們重新開啟燈時，安娜在她的潛水白板上寫道“今晚不多”。我的天啊！我想。如果這都不多，那很多是什麼樣子？
進化生物學家託德·奧克利研究節肢動物的視覺系統，他一月份訪問了貝里斯，第二次觀察一種不同的展示介形蟲。“我簡直不敢相信這是真的，對著我的呼吸管咒罵——‘我的@#$!!$ 我不敢相信！@#!@’，”奧克利透過電子郵件告訴我。“而且我幾乎從不罵人。”
我深有同感。
2008 年，特雷弗·裡弗斯和詹姆斯·莫林寫道：“加勒比介形蟲的發光展示是迄今為止在海洋環境中發現的最複雜的，並且基於對 65 多個物種的數百次原位觀察（莫林和科恩，1991），表明它們可以媲美甚至超過陸地螢火蟲。”
當我最初寫這篇文章時，我沒想到我能夠向您展示我所談論的內容。安娜多年來一直試圖拍攝介形蟲，但都徒勞無功。但多虧了攝影師埃利奧特·勞德斯，他曾擔任 Ammonite 製片公司的攝影助理，使用特殊的弱光感水下攝像機幫助拍攝這部國家地理紀錄片，您可以看到另一種介形蟲點亮了加勒比海的夜晚。
我應該強調這些不是我在博奈爾島看到的相同的介形蟲或介形蟲展示模式，但這部影片確實很好地展示了總體效果。請注意從 :30 -- :53 開始的訊號介形蟲。這段影片值得繼續觀看一段時間（他們還展示了我觀察到的相同的閃閃發光的水現象），但它最終偏離了對巨型魷魚的追逐之路，令我沮喪的是，它從未提及是卑微的介形蟲創造了開頭的“世界鮮為人知的奇觀之一”。
那麼，究竟是什麼樣的生物是生物發光介形蟲呢？
就是這種生物。
如果您不覺得它可愛，我就要吊銷您的哺乳動物卡。
這些小生物——安娜告訴我，比番茄種子還小——被稱為櫛水蚤（sip-ri-DIN-id）介形蟲。介形蟲，也稱為種子蝦，是包裹在鉸鏈殼瓣內的小型甲殼類動物。櫛水蚤只有幾毫米長，它們的殼瓣上有一個凹口，它們從凹口伸出第二根觸角，像槳一樣划動，從而游泳、爬行或鑽洞。它們頭部中間有一隻單眼，兩側各有兩隻複眼，還有七對附肢（注：自從我寫這篇文章以來，莫林教授告訴我，從技術上講，“陰莖”是一對交配肢，所以從技術上講，介形蟲有 8 對附肢），儘管你從外觀上看不出來，因為只有前兩對（一對用於感知，另一對是上述的用於游泳的觸角）會突出出來。在這張掃描電子顯微照片（透過在介形蟲上鍍金並用電子轟擊拍攝的高解析度照片）中，您可以看到這兩根觸角以及它們內部複眼的大概位置。還要注意殼瓣精緻的粗糙紋理。
雄性 Vargula contragula 的掃描電子顯微照片，顯示了殼瓣的紋理和殼瓣凹口中的游泳觸角。儘管殼瓣在這張照片中看起來是不透明的，但在生命中它是透明的。E 表示側複眼的位置和大小，A-1 = 第一（感覺）觸角，A-2 = 第二觸角，M = 下顎，CO= 交配器官（即陰莖）。圖 2 來自莫林 1985 年。點選檢視來源。
在這張圖片中，所有七個介形蟲附肢都已編號，並且標記了各種其他部分
產生生物發光交配展示的櫛水蚤介形蟲僅在地球上的一個地方出現：加勒比海。
“幾乎在整個加勒比海的每晚黃昏時分，淺水櫛水蚤雄性都會離開它們底棲的棲息地，進入水柱，並在大約一個小時內成為中上層浮游生物，因為它們試圖吸引雌性並與之交配。”——莫林和科恩，1991 年。
幾乎每天晚上，加勒比海的酒吧裡也會發生非常相似的事情。
令人驚訝的是，直到 1980 年，詹姆斯·莫林和一位同事在維爾京群島的聖克羅伊島捕獲了它們，人們才知道是哪種生物造成了這些展示。“為了檢測到這些展示，必須在水下棲息地的黑暗中，在精確的訊號時間；這可能就是這些展示長期以來一直未被注意到的原因，”莫林在 1991 年寫道。“一旦我們知道在哪裡以及何時尋找，我們就發現加勒比海的每個主要珊瑚礁系統中都有訊號介形蟲；它們數量眾多且無處不在。”
莫林和他的同事迄今為止在加勒比海發現了 65 多個櫛水蚤介形蟲物種，但只有大約三分之一已被正式描述。我聯絡了他，看看我是否可以更多地瞭解我在博奈爾島看到的物種。他去過博奈爾島，但據他說，那只是一次短暫的旅行，他只看到了兩個物種：一種是在幾米深的水中向上展示的物種，另一種是在大約 40 英尺深的珊瑚礁中向下展示的物種。這兩個物種都屬於一個尚未描述的屬。由於我看到的物種的描述與這兩種物種不同，他說我可能觀察到了一種新物種。如果我在潛水時就知道這一點，我可能會因為興奮而昏過去，所以最好還是晚點知道。
莫林不祥地指出，生物發光介形蟲受到海岸線開發日益嚴重的威脅，因為它們只會在天空幾乎黑暗時才展示。莫林一直無法找到在城市燈火通明的海岸附近淺水中展示的介形蟲——即使在以前收集過它們的地方，如牙買加的蒙特哥貝。然而，在光線足夠暗的地區，莫林和他的同事可以輕鬆地透過浮潛看到和收集展示的介形蟲。
櫛水蚤的發光方式與其他生物發光生物相同——透過化學改善生活。產生光的化學物質是在由長分泌細胞組成的器官中合成的，每個細胞跨越整個器官的長度。這些細胞在介形蟲的上唇末端以“噴嘴”結束。這些小甲殼類動物的腺體不是屁股發光，而是從臉上噴射發光的粘液。其中一些腺體分泌一種叫做熒光素的蛋白質，另一些腺體分泌酶熒光素酶。包圍腺體的肌肉似乎像從管中擠牙膏一樣，將化合物從腺細胞中擠出來。當熒光素和熒光素酶在海水中與氧氣混合時，就會出現光。
由於櫛水蚤將其發光的化學物質分泌到水中，因此多個噴射出的星星可以同時發光，大大擴充套件了煙火展示和資訊傳遞的可能性。在加勒比海的許多地方，幾個物種可能會在不同的棲息地、不同的水層高度同時展示。每個物種都有其自身的“指紋”，包括棲息地、水層高度、一天中的時間、展示時長、間距以及它產生的發光點的特定模式。有些雄性向上游；另一些向下遊。有些垂直游泳，有些傾斜游泳，有些水平游泳。
在巴拿馬聖布拉斯群島發現的一種物種中，雄性以極短的閃光同步發出訊號，作為一個群體。“效果非常戲劇性：大量緊密的短促閃光簇反覆向上脈衝，朝向海面，與其他草床上的簇大致同步。”
您可以在下圖的最左側看到這種模式的圖形表示——以及其他幾種櫛水蚤介形蟲模式。沙地上水中部的鋸齒形展示最類似於我在博奈爾島看到的，儘管我目睹的展示似乎是垂直上升的，而不是對角線。
雄性在展示時遊得非常快——平均每秒 40 個體長——但會近乎急剎車地停下來噴射生物發光脈衝，可能是為了保持每次噴射都是一個整潔的固定點。令人驚訝的是，至少有些物種似乎還會螺旋式游泳，沿著它們令人眼花繚亂的路徑以有規律的間隔噴射光。螺旋式游泳有效地減慢了雄性的速度，並且顯然允許雌性追上它們，如果它們喜歡它們所看到的並想檢查貨物的話。它們也可能採用兩部分展示，第一批脈衝較慢，後來的脈衝較快，這可能有助於雌性三角定位雄性的位置。
所有這些努力都可能被偷偷摸摸的雄性破壞，這些雄性與展示的雄性一起向上遊，並可能試圖爭取任何遊向它們的雌性。科學家們知道這些作弊者，因為當他們用漂網掃過展示或用燈光照射它們時，他們發現的不止一隻雄性，而是好幾只。
櫛水蚤介形蟲不僅將它們的發光能力用於吸引配偶和迷惑科學博主；它們還用它們來擊退捕食者。當受到魚類或甲殼類動物的攻擊時，雄性和雌性都會分泌“明亮而巨大的（幾釐米）炸彈狀的發光雲，這種發光雲會在捕食者周圍和內部持續許多秒，通常超過一分鐘。”莫林在 1986 年寫道（斜體字為我所加）。“有時會導致捕食者反芻介形蟲，並且可能會驚嚇（‘噓’效應）並暫時致盲（閃光燈效應）捕食者。”捕食者周圍和內部的發光雲可能會吸引元捕食者，從而使雲具有防盜警報功能。在第二次攻擊期間，第一隻捕食者可能會吐出介形蟲，介形蟲在整個磨難中倖存下來，其神奇的可愛之處完好無損。
參考文獻
Morin J.G. (1986). 海洋螢火蟲：海洋介形蟲甲殼類動物的發光訊號，《佛羅里達昆蟲學家》，69 (1) 105。DOI: http://dx.doi.org/10.2307/3494749
Morin, J.G. 和 Cohen A.C. (1991). 介形蟲的生物發光展示、求偶和繁殖。見：甲殼類動物性生物學（R. Bauer 和 J. Martin，編輯），哥倫比亞大學出版社，第 1-16 頁。
Rivers T.J. & Morin J.G. (2008). 發光雄性海洋介形蟲的複雜性求偶展示，《實驗生物學雜誌》，211 (14) 2252-2262。DOI: http://dx.doi.org/10.1242/jeb.011130
Cohen A.C. & Morin J.G. (2010). 這一切都與性有關：加勒比海介形蟲兩個新屬的生物發光求偶展示、形態變異和性選擇，《甲殼類生物學雜誌》，30 (1) 56-67。DOI: http://dx.doi.org/10.1651/09-3170.1