許多生物能夠通過(guò)生化反應(yīng)自行發(fā)光。這個(gè)現(xiàn)象叫做生物發(fā)光（bioluminescence），它出現(xiàn)在各類生物群，包括：昆蟲類、蜈蚣和千足蟲類、（一種）蝸牛、蚯蚓類、棘皮動(dòng)物、真菌類、魚類、魷魚和某些微生物。

發(fā)光機(jī)制

生物發(fā)光需要一種被稱為熒光素（luciferin）的發(fā)光色素作為底物；將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成光能的化學(xué)反應(yīng)是由一種被稱為熒光素酶（拉丁文：lucifer，意為“ 載光者”）的酶催化。

由熒光素酶催化的化學(xué)能到光能的能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)40%1，這個(gè)能量轉(zhuǎn)化效率是白熾燈的20倍之多，也高于目前最好的熒光燈和LED 燈。白熾燈將電能轉(zhuǎn)化成光能時(shí)，絕大多數(shù)能量是以熱能的形式被浪費(fèi)掉了，因此，這種由生物發(fā)出的低產(chǎn)熱的光也被稱為“冷光”。

單單在海洋生物中就有四種類型的熒光素，海洋生物的熒光素多數(shù)發(fā)藍(lán)光，藍(lán)光在水中能夠比螢火蟲發(fā)出的綠光傳播得更遠(yuǎn)。在同一門類的不同種間，這些酶甚至也存在結(jié)構(gòu)變異，且變體之間并沒(méi)有多少關(guān)聯(lián)性2。

這種缺乏相似的現(xiàn)象說(shuō)明，生物發(fā)光的現(xiàn)象并不是由一個(gè)共同祖先進(jìn)化而來(lái)。于是，根據(jù)進(jìn)化論者的說(shuō)法，生物發(fā)光在進(jìn)化史上（獨(dú)立）出現(xiàn)了40-50 次2。

某些發(fā)光的生物自身并不產(chǎn)光，而是靠其他生物來(lái)發(fā)光。有幾個(gè)屬的魷魚就是靠細(xì)菌為它們發(fā)光，兩種生物之間于是形成了互利共生的關(guān)系。

▲ 魷魚需要細(xì)菌才能發(fā)光

這些魷魚通過(guò)某種方式監(jiān)控細(xì)菌的生長(zhǎng)情況，而某些發(fā)光不足的菌株被抑制生長(zhǎng)，抑制機(jī)制人們尚不了解。而其中某些魷魚，細(xì)菌的存在促進(jìn)了魷魚發(fā)光器官的生長(zhǎng)。

除了以上幾種以外，其余的魷魚自身?yè)碛懈髯缘臒晒馑睾团鋵?duì)的熒光素酶2，能夠自行發(fā)光。同一物種內(nèi)卻呈現(xiàn)了這般多樣化的發(fā)光機(jī)制，明顯不支持單一的進(jìn)化論解釋。

某些海洋捕食者（例如某些魚類）能發(fā)光，但自身卻無(wú)法制造熒光素。它們擁有完整的發(fā)光器官和所需的酶類，卻要通過(guò)捕食含熒光素的海洋生物來(lái)獲得熒光素，而這些被捕食的生物往往無(wú)法使用自己身內(nèi)的熒光素，也不會(huì)發(fā)光！

▲ 發(fā)光的深海龍魚

舉個(gè)例子，聚光黑軟頜魚（Stoplight loosejaws）是一種小型的深海龍魚（deep-sea dragonfishes），它有兩種發(fā)光器官，能發(fā)出藍(lán)綠光和紅光。要發(fā)紅光，它們的生物光會(huì)激活一種產(chǎn)生紅光的感光蛋白。這道光接下來(lái)會(huì)通過(guò)一個(gè)棕色濾鏡，讓它變得更紅。這些魚是海洋中為數(shù)不多的能夠察覺(jué)紅光的生物。

目的

生物發(fā)光有許多的功能：交配、干擾獵物或捕食者、引誘獵物，以及交流。有些生物的發(fā)光目的還是未知的。

進(jìn)化論者一貫認(rèn)為，凡他們觀察到的功能，都必須是有利于（或曾經(jīng)有利于）生物生存的。因此，某些蘑菇的生物發(fā)光對(duì)他們來(lái)說(shuō)就成了一個(gè)謎。目前僅僅發(fā)現(xiàn)了三大發(fā)光真菌類別（奧爾類臍菇Omphalotus、蜜環(huán)菌Armillaria 和Mycenoid），其中，不同的種類呈現(xiàn)出不同的光強(qiáng)度3。

盡管一些蘑菇顯然是為了吸引昆蟲幫助傳播它們的孢子而發(fā)光4，但另外一些蘑菇顯然不是為此發(fā)光。因?yàn)樗鼈兊陌l(fā)光部位在纖維和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)集中的菌絲體上（而不是在長(zhǎng)孢子的地方），吸引昆蟲反而會(huì)引發(fā)這些部位被昆蟲吃掉的風(fēng)險(xiǎn) 3。當(dāng)然，至高至創(chuàng)世的時(shí)候賦予這些蘑菇發(fā)光的功能，可能僅僅為了裝飾，或是為了展現(xiàn)其大能。5

有趣的是，有些生物使用生物發(fā)光來(lái)消影。為了隱去被上面的光照出來(lái)的影子，某些海洋生物會(huì)在腹部發(fā)光，而且會(huì)不斷調(diào)整，以匹配外來(lái)光的強(qiáng)度和顏色。這么一個(gè)復(fù)雜的功能究竟是如何逐漸（進(jìn)化）產(chǎn)生的，進(jìn)化論者迄今仍給不出一個(gè)合理的解釋。

畢竟，一個(gè)功能控制不良的、不完整的進(jìn)化中間體在天敵面前毫無(wú)自我保護(hù)能力，反而更容易被天敵發(fā)現(xiàn)（例如，在該生物還沒(méi)有形成一個(gè)能夜晚有效減光的功能前；又或者，發(fā)出了顏色錯(cuò)誤的光，使自身的輪廓更加清晰）。

▲ 發(fā)光的小飛蟲

最常見的發(fā)光生物是螢火蟲或者閃電蟲（螢科）。這類甲蟲能夠利用特異性的光脈沖信息交流，并找到其配偶的位置。雄性螢火蟲最后一次閃光后的停頓和雌性回應(yīng)的起點(diǎn)都有精確的時(shí)間，而且是種類特定的。若未能按時(shí)，求偶過(guò)程就會(huì)被打斷6。

一些雌性螢火蟲能夠模仿其他螢火蟲種類的求偶脈沖頻次，以吸引雄性螢火蟲來(lái)求偶，目的是為了把它們吃掉！7 有時(shí)，螢火蟲在飛行的時(shí)候會(huì)共同協(xié)調(diào)其發(fā)光頻率，同步精確的熒光閃爍所呈現(xiàn)的場(chǎng)面相當(dāng)壯觀。

▲ 某種尾部發(fā)光的蜘蛛

缺乏進(jìn)化解釋

螢火蟲的生物發(fā)光模式讓進(jìn)化論者認(rèn)為，它至少進(jìn)化了3次。據(jù)說(shuō)，最先是幼蟲進(jìn)化出的（為了威懾捕食者，讓它們以為幼蟲很難吃且有毒）；后來(lái)，成蟲僅僅是保留了發(fā)光功能而已。

之后，這種發(fā)光功能從威懾?cái)橙俗兂闪宋渑?。但是，雌性螢火蟲和某些魚類把發(fā)光作為一種通信代碼的現(xiàn)象8，似乎是沒(méi)辦法用進(jìn)化為解釋的。

▲ 雄性和雌性螢火蟲用不同的“摩斯密碼”交流

因?yàn)榇a生成系統(tǒng)和解讀系統(tǒng)必須同時(shí)存在于雌雄兩性之中，才能改善交配，呈現(xiàn)選擇優(yōu)勢(shì)。

進(jìn)化論者還假定生物自行進(jìn)化出發(fā)光功能是一件“容易”的事情，這因?yàn)樗麄冋J(rèn)為生物發(fā)光平行進(jìn)化的頻率很高。

最近的一篇《國(guó)家地理》雜志的文章是這么說(shuō)的：9

通常，這些成份并不難碰上。在黑暗中，將一些蛋清、氧和一些熒光素，如水母的熒光素，混合在一起，很可能就會(huì)得到一閃藍(lán)光。

但更深層次的問(wèn)題是，類似這樣的任何一種機(jī)制又是如何自發(fā)產(chǎn)生的呢？生物發(fā)光不僅需要熒光酶和熒光素的作用，還需要集成的控制機(jī)制。這機(jī)制包括生物的神經(jīng)系統(tǒng)和控制發(fā)光器官生長(zhǎng)和運(yùn)作的遺傳信息。

進(jìn)化論者根本無(wú)法解釋這個(gè)復(fù)雜的機(jī)制究竟是如何分步驟、分階段地進(jìn)化出來(lái)的。因?yàn)槊總€(gè)階段都必須具備完整的功能性，這樣才能夠被自然選擇保存下來(lái)。即使是依賴已經(jīng)存在的酶（進(jìn)化論者通常認(rèn)為這些酶的存在是理所當(dāng)然的），這些酶如何能成為某個(gè)全新裝置的部件，對(duì)于進(jìn)化論者來(lái)說(shuō)，也是很難解釋清楚的。

結(jié)論

進(jìn)化論者頭腦里存有根深蒂固的進(jìn)化范式，所以他們認(rèn)為，生物發(fā)光的現(xiàn)象在億萬(wàn)年的時(shí)間里，在完全不同門類的生物中，在極其不同的環(huán)境下，出現(xiàn)了多次獨(dú)立的進(jìn)化，但是，最終都走向了相似的發(fā)光機(jī)制，即趨同進(jìn)化。

實(shí)際上，這相當(dāng)于承認(rèn)了不可能對(duì)這個(gè)發(fā)光現(xiàn)象構(gòu)建一個(gè)前后一致、內(nèi)部統(tǒng)一的進(jìn)化歷史。迄今為止所有的解釋（包括上邊我們沒(méi)提到的解釋）都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能合理解釋這么復(fù)雜、多樣化的機(jī)制究竟是如何通過(guò)概率突變和自然選擇自發(fā)產(chǎn)生的。

END

參考資料與圖片出處

1. 很多早期文章聲稱效率達(dá)90%左右，但是最近的研究報(bào)告顯示還不到45%。參見Ando,Y. et al., Firefly bioluminescence quantumyield and colour change by pH-sensitivegreen emission, Nature Photonics 2:44–47,2008 | doi:10.1038/ nphoton.2007.251. 另，參見同期另一篇文章中的評(píng)論：Ugarova,N.N., Bioluminescence: Fireflies revisited,pp. 8–9 | doi:10.1038/nphoton.2007.259。

2. Haddock, S.H.D. et al., Bioluminescence inthe Sea, Annual Review of Marine Science2:443–493, 2010 | doi: 10.1146/annurevmarine-120308-081028.

3. Out of the darkness, ABC Science, 16 January 2014, abc.net.au.

4. Glowing Mushrooms Use Bioluminescence to Attract Insects … , BioQuick News, 20 March 20, bioquicknews.com.

5. Burgess, S., Added beauty of the peacocktail and the problems with the theory of sexual selection, J. Creation 15(2):94–102; creation.com/peacock#beauty.

6. Branham, M.A. and Wenzel, J.W., The origin of photic behavior and the evolution of sexual communication in fireflies. Cladistics 19(1):1–22, 2003 | doi:10.1111/j.1096-0031.2003.tb00404.x.

7. Nguyen, T., Firefly’s Flash Can Bring Sex or Death, livescience.com, 25 September 2007.

8. Davis, M., Sparks, J.S., and Smith W.L.,Repeated and Widespread Evolution of Bioluminescence in Marine Fishes, PLoS ONE 11(6): e0155154 | doi:10.1371/journal. pone.0155154, 2016.

9. Judson, O., Luminous Life,nationalgeographic.com, 2015

10. 插圖、封面：網(wǎng)絡(luò)圖片。