最終更新日: 2025 年 8 月 29 日

Living Light: 生物発光のまばゆい秘密

生きている者の輝き: 特定の存在はどのように、そしてなぜ光を生み出すのでしょうか?

そこには生物発光生物による光の放出です。この光は屈折光ではなく生成光です。何千もの動物種（細菌、菌類、藻類、昆虫、軟体動物、甲殻類）、特に深海に生息する深海魚が光を放ちます。

アビスでは、深さ 4,000 メートルで収集された個体の 95% が発光しているため、生物発光が一般的です。生物発光は、これらの種の生存手段に不可欠な部分です。これらの動物は化学反応を引き起こし、その際にエネルギーが光エネルギーに変換されます。

生物発光は冷光を生成し、光の 20% 未満が熱を生成します (エネルギー変換の損失はほとんどありません)。生物発光は、分子の酸化によって生成されます (ルシフェリン) 触媒酵素の存在下ルシフェラーゼ。

生物発光は動物によって異なります。特に海洋世界では、多種多様な発光動物が見つかります。特に、太陽光が届かない深淵では（生物発光種の少なくとも80％が存在する）。

ホタルイカ (Watasenia scintillans) – 強烈な青い閃光を発します。
クリスタルクラゲ (Aequorea victoria) – GFP (緑色蛍光タンパク質、ただし最初は青色光を発します) の供給源。
生物発光プランクトン (Noctiluca scintillans などの渦鞭毛藻) – 発光する青緑色の波を生成します。
ランタンフィッシュ (ミクトフィッド) – カモフラージュとコミュニケーションのための青みがかった発光器官。
深海ドラゴンフィッシュ (Malacosteus niger) – 特殊な色素を使用して赤い光を生成し、獲物に見つからずに照らすことができます。
一部の深海イカ (Stigmatoteuthis) – 赤または紫の光を発します。
ツチボタル (Lampyris noctiluca) – メスは黄緑色の光を発してオスを引きつけます。
一部の海洋虫 (Odontosyllis などの多毛虫) – 繁殖中に黄色の光跡を生成します。
アトラクラゲ – 青に加えて金色の輝きを放つものもあります。
ミセナクロロホス (熱帯キノコ) - おそらく昆虫を引き寄せ、胞子を分散させるため、暗闇で緑色に光ります。
Heteroteuthis ディスパーイカ – 青と緑の両方の光を放射します。

武器、ルアー、進化の傑作

天然生物発光の秘密

深海に存在する非常に特殊な条件は、私たちが地上で遭遇するものとはまったく異なる動物相の発達を促進しました。 100メートルを超えると、冷たく暗い海の中で、植物は消えてしまいます。深海の生き物は動物だけです。

生物発光は、暗闇での生活の課題に対処するために進化によって形作られた多機能ツールです。深淵の暗闇は、目の見えない種や、逆に、わずかな光の流れを捉えることができる非常に大きく肥大した球状の目をもつ種が多数いることを説明しています。生物発光現象は、魚類や深海の頭足類で特に発達しています。発光器という光を発することができる器官を持っているものもいます。魚は体の側面、頭、またはランプの役割を果たす付属肢の端にルアーを持っています。

生物発光は、多くの生物の生存、繁殖、生態学的相互作用においてさまざまな重要な役割を果たしています。

防衛と保護: 一部のイカ (ヘテロテウティのような) は、生物発光する粘液の雲を放出して、捕食者の注意をそらします。貝虫（小さな甲殻類）は、二次捕食者を引き寄せるために閃光を放ち、注意をそらします。
生殖とコミュニケーション: ホタルは特定の光信号 (点滅、リズム) を使用してパートナーを誘惑します。一部の海洋虫（オドントシリスなど）は、満月の「結婚式」の際に緑色の光の放射を同期させます。
狩猟と罠: 深海ドラゴンフィッシュ (Malacosteus) は、自分自身を裏切ることなく、赤い光 (ほとんどの獲物には見えません) を使って獲物を照らします。深海アンコウ（メラノセトゥス）は、魚を引き寄せるための発光する「ルアー」（生物発光バクテリアを備えた付属肢）を持っています。
社会的コミュニケーション: 渦鞭毛藻 (プランクトン) は、脅威が発生した場合にグループに警告するためにカスケード状の青い光を放射します (「光波」効果)。一部の多毛虫は、生殖中に生物発光を同期させて発光する群れを形成します。
擬態と欺瞞: イカ Vampyroteuthis infernalis は、生物発光する粘着性のフィラメントを生成してクラゲを模倣し、捕食者を撃退します。
未知または二次的な機能: 酸化ストレスの調節 (生物発光反応により細胞の老廃物が除去される可能性がある)。バクテリアとの共生（カモフラージュのために発光バクテリアを培養するボブテイルイカのように）。