自從1930年代探險(xiǎn)家William Beebe在金屬球中下潛到海洋深處之后，海洋生物學(xué)家們就為海洋中發(fā)光動(dòng)物的數(shù)量和多樣性而深深震驚。然而很少有研究真正地記錄在不同深度發(fā)光動(dòng)物的數(shù)量。在科學(xué)報(bào)道雜志的一項(xiàng)新研究中，蒙特利海灣研究所(MBARI)的研究者Séverine Martini和Steve Haddock顯示在蒙特利灣4千米以上的水域中，四分之三的動(dòng)物能自己產(chǎn)生光。

你可能認(rèn)為統(tǒng)計(jì)海洋中的(生物性)發(fā)光生物的數(shù)量很容易，只需要看看不同深度的錄像或者照片就行了。但不幸的是，沒有幾種相機(jī)敏感到能顯示諸多海洋生物發(fā)出的蒼白的光芒。300米以下海洋基本上就是漆黑一片了，所以動(dòng)物們不需要發(fā)出特別明亮的光芒。并且大部分動(dòng)物不需要一直發(fā)光，這樣很消耗能量，并且也會(huì)招來捕食者。

由于計(jì)算深海發(fā)光動(dòng)物數(shù)量中的種種困難，先前大部分對(duì)發(fā)光動(dòng)物的比例估計(jì)都是基于研究者從潛水器窗口往外進(jìn)行的定性觀察。Martini和Haddock的研究是首個(gè)對(duì)不同深度發(fā)光動(dòng)物個(gè)體的數(shù)量和類型進(jìn)行的定量分析。

研究者利用遠(yuǎn)程遙控設(shè)備對(duì)蒙特利灣及其附近海域進(jìn)行了240次水下勘察，編制了視頻中出現(xiàn)的大于1厘米的動(dòng)物資料。他們總共計(jì)數(shù)了超過35萬動(dòng)物個(gè)體，蒙特利灣視頻技術(shù)人員基于視頻標(biāo)注和參考系統(tǒng)(VARS)大型數(shù)據(jù)庫對(duì)每個(gè)個(gè)體都進(jìn)行了鑒定。VARS數(shù)據(jù)庫包含五百多萬的深海動(dòng)物觀測(cè)，已經(jīng)被360多篇研究論文用來作為數(shù)據(jù)來源。

研究的主要作者M(jìn)artini將240次遙控設(shè)備潛水錄像中的動(dòng)物列表與已知的生物性發(fā)光動(dòng)物列表進(jìn)行了比較。該列表是基于對(duì)先前的研究論文調(diào)研以及Haddock和其他人的第一手資料得到的。最齊全的海洋生物性發(fā)光動(dòng)物信息來源還是30年前發(fā)表的論文，從此可以看出該領(lǐng)域的研究多么匱乏。

Martini將觀察到的動(dòng)物分為五類：

肯定是生物性發(fā)光；
很可能是生物性發(fā)光；
不太可能是生物性發(fā)光；
絕對(duì)不是生物性發(fā)光；
未定義(信息不足以確定是否是生物性發(fā)光)。

由于科學(xué)家對(duì)深海動(dòng)物所知甚少，2000米以下20%~40%的動(dòng)物被歸類為“未定義”。

基于該數(shù)據(jù)，Martini和Haddock驚訝地發(fā)現(xiàn)從海平面一直到海面下4000米，發(fā)光動(dòng)物與不發(fā)光動(dòng)物的比例極其相近。雖然發(fā)光動(dòng)物的總數(shù)隨著深度增加減少(先前已有此發(fā)現(xiàn))，那也是由于本來深海中生存的動(dòng)物就少。

雖然發(fā)光動(dòng)物與不發(fā)光動(dòng)物之間的比例在各個(gè)深度相近，研究者發(fā)現(xiàn)不同深度的主要光源則是不同種類的動(dòng)物。例如，從海平面到海下1500米，大部分發(fā)光動(dòng)物都是水母或者櫛水母。從1500米到2250米，蠕蟲則是最多的發(fā)光生物。在此之下，被稱為幼形海鞘的小型蝌蚪一樣的動(dòng)物則大約占發(fā)光動(dòng)物的一半。

該分析還顯示某些動(dòng)物群體相比其他的更有可能發(fā)光。例如，視頻中97%到99.7%的刺胞動(dòng)物(水母和管水母)都能自己發(fā)光。相比之下，只有大約一半的魚類和頭足綱動(dòng)物(魷魚和章魚)能生物性發(fā)光。

發(fā)光與不發(fā)光動(dòng)物的比例在不同深度基本相同這一發(fā)現(xiàn)表明科學(xué)家可以通過測(cè)量各個(gè)深度的光量估計(jì)動(dòng)物總量。但不幸的是，研究者至今沒有找到哪種設(shè)備能可靠地測(cè)量某個(gè)深度所有動(dòng)物發(fā)出的生物光的總量。但Martini正研究可能能實(shí)現(xiàn)該任務(wù)的儀器，并計(jì)劃在未來發(fā)表相關(guān)成果。

Martini對(duì)她的研究重要性進(jìn)行了評(píng)價(jià)：“我不確定人們認(rèn)為生物性發(fā)光的普遍性如何。生物性發(fā)光的動(dòng)物不僅僅局限于少部分深海魚類，比如安康魚。還包括了水母，蠕蟲，魷魚以及各種各樣的動(dòng)物。鑒于深海是地球上空間最大的棲息地，生物發(fā)光可以說是地球上的主要生物特性?！?/p>

[CliffBao via phys]