月光下的生命律动

俞静

月光触发动物交配，月光设定大自然的节律，月光甚至引发种种不可思议的变化……

农历月半时分，月球就像一轮皎洁的银盘，高悬于我们头顶的天空上，神秘而渺远。在科学家眼里，月球是离我们最近的外星世界，受地球引力的吸引与地球相伴相随。

从地球上开始有生命以来，月球用它银色的光辉，影响和形成了地球生命的生物钟节律，写入了地球生命的“DNA”中。

几个世纪以来，科学家们一直都知道，月球影响着地球上的生态系统，它在绕地球旋转时导致产生每日涨落两次的海洋潮汐现象。海洋活动改变着地球，包括食物、住所和物种彼此间的关系。

月球对地球气候也起着稳定的作用。地球在太空中的姿态并不完美，它沿极轴倾斜，以大约23度的角度绕太阳旋转。月球起着为地球锚定的作用，阻止地球轴向倾斜发生剧烈变化。如果没有月球，我们的地球可能会像陀螺一样摆动，每1万年倾斜10度，有可能导致全球气候在冰河期的寒冷和极度的酷热之间剧烈动荡，这种环境变化是地球上任何物种都无法承受的。

许多人不知道，月球还以一种更令人惊讶和微妙的方式影响着生命，那就是月球的光华。大多数生物体都拥有一系列基因编码的生物钟，用以协调生物体的内部生理，预测环境中的节律变化。生物钟受到被称为“授时因子”的影响，这些因子如光照和温度。

太阳光是被研究得最多的授时因子，但对许多水生生物来说，月光同样重要。在过去几年里，科学家重新开始对月光进行研究，探究月球影响和操纵地球生命的力量。

其实，古人已直观地感觉到月球对地球上生命的影响。我们的祖先对月球的崇拜不亚于太阳，他们将月球的阴晴圆缺看作是时间流逝的一种动态标志，并认为月球是兴旺繁衍的强有力源泉。

人们最早是根据阴历月来计算时间的，每一个重要的仪式都会在某个特定月相的日子里举行。一些早期的中美洲文化认为，是月神控制了生命的繁衍生长、天空的降雨和庄稼的成熟。

后来，月球对地球生物的重要性被太阳带来的光和能所掩盖。阳光灼热而明亮，在我们醒着的大部分时间里坚定不移陪伴着我们。而月球则如魅影般难以捉摸，我们通常只能看到它的一个侧影或部分轮廓，有时像夜空中的一个银盘，有时又像半个闪亮的圆括弧，在黑暗的天空中发出幽冷的光芒。

阳光给大地带来温暖，让庄稼生长，鲜花盛开。月球只是静静地洒下它的光华，在夜晚降临时造访我们。月球更像是一种神秘的力量，控制和影响着我们的情绪，被视为精神世界的一种象征。在人类的眼里，月光中蕴含着不可思议的神秘，且大多与神话传说和鬼怪故事相关。其实不然。

月光下奇迹的生命

每年11月的某个夜晚，当天空升起一轮满月，月光洒满洋面时，澳大利亚大堡礁130多种珊瑚同时繁衍后代，有的开始产卵，有的喷出大量精子，珊瑚受精卵形成一束束圆形小囊，粉色的、红色的、橙色的和黄色的，数以万亿计的珊瑚受精卵在海面上形成一条五彩缤纷的彩带，长达数百千米，十分壮观。

产卵时，圆形小囊在珊瑚的嘴里等待时机，然后无数珊瑚以惊人一致的默契，同时向外喷吐出生命的种子。雄珊瑚喷出大量精子，与卵子完成受精。受精卵短暂地徘徊在它们父母的身边，此时的珊瑚礁看起来就像笼罩在沸腾的五彩泡沫中。渐渐地，这一束束生命的种子开始向远处漂移开去。

鱼类、海洋蠕虫和各种捕食性动物划开海水飞涌而来，从珊瑚礁上缓缓升起的数量巨大的五彩珊瑚种子是它们丰富的食物来源，整个海洋都好似在这一刻苏醒了。如果你置身于地球上海洋生物最大的狂欢盛宴的现场，这种震撼的感觉是无与伦比的。

尽管大堡礁的珊瑚因为气候变化正在迅速萎缩，但它们仍然在继续繁衍。皎洁的月光下，来自各个族群的珊瑚卵子和精子开始融合，然后变成自由游动的幼虫，最终定居在海底。它们生长起来，构建起新的珊瑚城堡。这一过程对它们来说，比以往任何时候都更加重要。

月光并不是珊瑚如此大规模繁衍的唯一环境因素，水温和白天的长度也很重要，但月球的出现似乎是其中至关重要的一环。如果天氣阴沉，月球被厚厚的云层遮住，珊瑚通常不会产卵。有时甚至会一直推迟到下一个满月。研究发现，珊瑚不仅拥有可与清冷朦胧的月光相适应的光敏神经元，也有改变它们活动水平与月球盈亏同步的基因，以此来调节它们的繁殖活动。

月光下动物的行为

很长时间里，科学家对地球生命与太阳关系的兴趣超过地球生命与月球的潜在相互作用。20世纪70～80年代，随着昼夜节律生物钟的发现，生物学家在果蝇、老鼠和其他动物身上发现了与太阳同步的一些基因，他们更关注这些基因对生物的影响。但大自然本身却更为公允，尤其是在生命最早进化的海洋中，无数的海洋生物都在随着夜晚的银色月光的钟摆而躁动。

现在发现，月光预示众多物种间的繁殖马拉松的开始。研究表明，动物繁衍的冲动与月球的特殊月相变化同步，是自然界最明显也最可靠的时间表。在月球呈现某些特殊月相的日子里，动物找到性伴侣的机会增大，捕食动物也能寻找到更多的猎物。

在月相变化的某个阶段，日本的相手蟹会集体出动，向着流向海洋的河流而去，在那里释放它们的精子和卵子。而澳大利亚圣诞岛上的蟹恰好相反，它们会像一道深红色的波浪，一年一度地从森林涌向大海交配产卵。它们的行为似乎也与月光有关。月光会提高马蹄蟹的视觉敏锐度，它们会在某些特别的夜晚上岸交配。研究还表明，月光也是热带鲭带鱼同时产卵的环境诱因之一，月光可能会促进这些鱼体内性腺激素的分泌，从而促进配子成熟。

2013年，美国神经生物学家克莉丝汀·雷伯尔和她的同事在野生毛足虫身上发现了一种分子月球节律时钟。这种海洋毛足虫生活在海藻和岩石上，吐出丝管作为它们的庇护所。野生毛足虫种群都在新月出现后达到完全性成熟，它们游到海洋表面，围成一圈，就像在举行一场盛大的婚礼舞会。研究表明，是月光的变化促成了这种交配仪式。endprint

为了了解更多的真相，雷伯尔和她的同事将这种毛足虫养在塑料盒里，给它们喂食菠菜和鱼食，以标准灯泡和LED灯泡阵列模拟正常与异常的月球周期，结果发现，在一直不断的光照下或完全没有月光的昼夜周期环境下的毛足虫未显示任何生殖节律的迹象，但在周期性夜间照明条件下饲养的毛足虫则出现了与人造“月相”变化同步的产卵仪式。

雷伯尔在这种毛足虫的前脑发现了光敏神经元，基因测序显示，就像在陆地昆虫和脊椎动物中发现的分子钟基因一样，毛足虫也有着自己独特的分子钟基因。雷伯尔得出结论认为，毛足虫有一个强大的月球时钟，类似于我们更熟悉的与太阳同步的生物钟。她说：“这是毛足虫体内的一种‘钟摆，它们体内留有那些夜间月光的记忆。”

类似研究也发现了生物体内一些基因与月光的关系。有科学家收集了一些活的珊瑚，安置在一个大型户外水族馆里，让其中一些珊瑚在自然条件下接触阳光和月光，另外一些则在晚上被用遮挡物阻隔所有的月光，还有一些则让它们生活在微弱的人造光照模拟下。在估计大量产卵的前八天，研究人员每天从水族馆里收集这三种不同实验条件下的珊瑚，分析它们的基因活性。

结果发现，自然条件下的珊瑚如预测的那样开始产卵，许多基因只在释放配子（生殖细胞）过程中和之前才表达出来。而只有人工光照没有自然月光照射的珊瑚基因表达异常，不能释放配子。

对其他一些物种来说，月光更重要的作用是作为一种导航信号，而不是促进繁殖。迁移中的鲑鱼在满月时比平时游得更快，并上升到更浅的水域游动，可能是因为它们需要利用月光来导航。信天翁和海鸥在满月的日子里飞得更频繁，飞行持续时间也更长，这也许是因为在月光照射的海面上，它们可以看得更远，也更能看清并避免潜伏在水面下的海洋食肉动物的袭击。新生的鲭带鱼似乎依赖于月相变化来寻求安全，在新月出现和新月的前一天，是海洋最黑暗的时候，鲭带鱼的鱼苗会乘此机会集体迁徙到珊瑚礁寻找庇护所。

甚至一些浮游生物在月光下的行为也有所不同。白天，世界各地海洋中的浮游生物会下沉到更深处，夜间再次上升，极有可能是为了在夜色的掩护下避开捕食动物，并在浅水中捕食。

科学家目前还不确定是什么原因驱动着这种日夜节奏的变化，与太阳同步的生物钟是一种主要的假说。但在冬天的北极，阳光永远到不了某些海洋区域。最近一項研究表明，对于生活在这种寒冷长夜环境中的浮游生物来说，它们的生物钟节律变化所依据的是月光而不是阳光。

有些动物不只是在月光下发生变化，它们还将自己模拟变成月光。短尾鱿鱼是一种带斑点的半个大拇指大小的头足类海洋生物，白天它们将自己埋在沙子里休息，躲避天敌，晚上出来寻觅小虾、蠕虫等食物。在离开海底之后，它们就将自己暴露在了潜在的危险之下。但这些微小的软体动物也有应对之策，那就是将自己隐匿在一种看起来完全不同的伪装之下。

短尾鱿鱼和它们体内的发光细菌，已经进化成为地球上最神奇的一对共生体。发光细菌生活在短尾鱿鱼腔囊的褶皱中，细菌发出的生物荧光从鱿鱼身下透射出来。短尾鱿鱼体内的光器官通过调节体内微生物发出的光，模拟月球和星星从水面投下的光芒，并通过这种方法隐去自己的身影。任何从下方往上凝视的捕食动物都不会看到短尾鱿鱼的明显形体，而只会看到在更多月光照耀下的海水。其他一些物种，包括深水鱼类、甲壳动物和真乌贼，都会使用这种类似的反照明策略。endprint