绚丽多彩的生物发光！
以下文章来源于创造科学 ，作者CR
科学创造论
许多生物能够通过生化反应自行发光。这个现象叫做生物发光（bioluminescence），它出现在各类生物群，包括：昆虫类、蜈蚣和千足虫类、（一种）蜗牛、蚯蚓类、棘皮动物、真菌类、鱼类、鱿鱼和某些微生物。
发光机制
生物发光需要一种被称为荧光素（luciferin）的发光色素作为底物；将化学能转化成光能的化学反应是由一种被称为荧光素酶（拉丁文：lucifer，意为“载光者”）的酶催化。由荧光素酶催化的化学能到光能的能量转换效率可高达40%，1 这个能量转化效率是白炽灯的20倍之多，也高于目前最好的荧光灯和LED灯。白炽灯将电能转化成光能时，绝大多数能量是以热能的形式被浪费掉了，因此，这种由生物发出的低产热的光也被称为“冷光”。
单单在海洋生物中就有四种类型的荧光素，海洋生物的荧光素多数发蓝光，蓝光在水中能够比萤火虫发出的绿光传播得更远。在同一门类的不同种间，这些酶甚至也存在结构变异，且变体之间并没有多少关联性。2 这种缺乏相似的现象说明，生物发光的现象并不是由一个共同祖先进化而来。于是，根据进化论者的说法，生物发光在进化史上（独立）出现了40-50次。2
某些发光的生物自身并不产光，而是靠其他生物来发光。有几个属的鱿鱼就是靠细菌为它们发光，两种生物之间于是形成了互利共生的关系。这些鱿鱼通过某种方式监控细菌的生长情况，而某些发光不足的菌株被抑制生长，抑制机制人们尚不了解。而其中某些鱿鱼，细菌的存在促进了鱿鱼发光器官的生长。
除了以上几种以外，其余的鱿鱼自身拥有各自的荧光素和配对的荧光素酶，2 能够自行发光。同一物种内却呈现了这般多样化的发光机制，明显不支持单一的进化论解释。
某些海洋捕食者（例如某些鱼类）能发光，但自身却无法制造荧光素。它们拥有完整的发光器官和所需的酶类，却要通过捕食含荧光素的海洋生物来获得荧光素，而这些被捕食的生物往往无法使用自己身内的荧光素，也不会发光！
目的
生物发光有许多的功能：交配、干扰猎物或捕食者、引诱猎物，以及交流。有些生物的发光目的还是未知的。
进化论者一贯认为，凡他们观察到的功能，都必须是有利于（或曾经有利于）生物生存的。因此，某些蘑菇的生物发光对他们来说就成了一个谜。目前仅仅发现了三大发光真菌类别（奥尔类脐菇Omphalotus、蜜环菌Armillaria和Mycenoid），其中，不同的种类呈现出不同的光强度。3 尽管一些蘑菇显然是为了吸引昆虫帮助传播它们的孢子而发光，4 但另外一些蘑菇显然不是为此发光。因为它们的发光部位在纤维和营养物质集中的菌丝体上（而不是在长孢子的地方），吸引昆虫反而会引发这些部位被昆虫吃掉的风险。3 当然，上´帝创世的时候赋予这些蘑菇发光的功能，可能仅仅为了装饰，或是为了展现祂的大能。5
▲ 奥尔类脐菇的生物发光
有趣的是，有些生物使用生物发光来消影。为了隐去被上面的光照出来的影子，某些海洋生物会在腹部发光，而且会不断调整，以匹配外来光的强度和颜色。这么一个复杂的功能究竟是如何逐渐（进化）产生的，进化论者迄今仍给不出一个合理的解释。毕竟，一个功能控制不良的、不完整的进化中间体在天敌面前毫无自我保护能力，反而更容易被天敌发现（例如，在该生物还没有形成一个能夜晚有效减光的功能前；又或者，发出了颜色错误的光，使自身的轮廓更加清晰）。
最常见的发光生物是萤火虫或者闪电虫（萤科）。这类甲虫能够利用特异性的光脉冲信息交流，并找到其配偶的位置。雄性萤火虫最后一次闪光后的停顿和雌性回应的起点都有精确的时间，而且是种类特定的。若未能按时，求偶过程就会被打断。6 一些雌性萤火虫能够模仿其他萤火虫种类的求偶脉冲频次，以吸引雄性萤火虫来求偶——为了把它们吃掉！7 有时，萤火虫在飞行的时候会共同协调其发光频率，同步精确的荧光闪烁所呈现的场面相当壮观。
缺乏进化解释
萤火虫的生物发光模式让进化论者认为，它至少进化了3次。据说，最先是幼虫进化出的（为了威慑捕食者，让它们以为幼虫很难吃且有毒）；后来，成虫仅仅是保留了发光功能而已。之后，这种发光功能从威慑敌人变成了吸引配偶。6 但是，雌性萤火虫和某些鱼类把发光作为一种通信代码的现象，8 似乎是没办法用进化为解释的。因为代码生成系统和解读系统必须同时存在于雌雄两性之中，才能改善交配，呈现选择优势。
进化论者还假定生物自行进化出发光功能是一件“容易”的事情，这因为他们认为生物发光平行进化的频率很高。“通常，这些成份并不难碰上。在黑暗中，将一些蛋清、氧和一些荧光素，如水母的荧光素，混合在一起，很可能就会得到一闪蓝光。”最近的一篇《国家地理》杂志的文章是这么说的。9
但更深层次的问题是，类似这样的任何一种机制又是如何自发产生的呢？生物发光不仅需要荧光酶和荧光素的作用，还需要集成的控制机制。这机制包括生物的神经系统和控制发光器官生长和运作的遗传信息。进化论者根本无法解释这个复杂的机制究竟是如何分步骤、分阶段地进化出来的。因为每个阶段都必须具备完整的功能性，这样才能够被自然选择保存下来。即使是依赖已经存在的酶（进化论者通常认为这些酶的存在是理所当然的），这些酶如何能成为某个全新装置的部件，对于进化论者来说，也是很难解释清楚的。
结论
进化论者头脑里存有根深蒂固的进化范式，所以他们认为，生物发光的现象在亿万年的时间里，在完全不同门类的生物中，在极其不同的环境下，出现了多次独立的进化，但是，最终都走向了相似的发光机制，即趋同进化。实际上，这相当于承认了不可能对这个发光现象构建一个前后一致、内部统一的进化历史。迄今为止所有的解释（包括上边我们没提到的解释）都远远不能合理解释这么复杂、多样化的机制究竟是如何通过概率突变和自然选择自发产生的。
进化论的纠结思维
关于生物如何进化出发光功能的解释，最有名的假说认为，光合作用出现后，地球大气中的氧气含量增加，于是生物自发地进化出了强抗氧化加氧酶—荧光素复合体来适应大气中不断增加的氧气，所以发光现象一开始只是一个偶然现象。之后，视觉功能也在生物中进化出现，这个色素的其他功能也变得有用了。1
但是，既然生物有那么多的其他抗氧化剂，为何是这种高耗能的发光抗氧过程存留到了今日。而且，那些没有这么强的抗氧化剂的生物当初究竟是如何生存下来的呢？
甚至一些进化论者也发现了这个解释的不妥之处：
还有一种替代假说认为：另一类型的酶（将两个大分子结合在一起的连接酶）进化成一种发光酶。3 然而，就连支持这一假说的科研人员也承认“起源于AMP-连接酶的新加氧酶的发光功能如何变成了荧光素酶，这是生物发光现象最具有挑战的奥秘。
参考文献和注释
1. 正文注释2。
2. Wilson, T. and Hastings, J., Bioluminescence: Living Lights, Lights for Living, Harvard College, p. 132, 2013.
3. Viviani, V.R., The origin, diversity, and structure function relationships of insect luciferases, Cellular and Molecular Life Sciences 59(11):1833–1850, November 2002.
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作者：保罗·普利斯（Paul Price）
文章摘自《创造》39（4），发表于2018年12月
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