4 月
26[高階班]ecih20210424生物螢光-鄭明倫老師課程心得
Filed Under (eci高階班) by 邱鴻麟 on 26-04-2021
博物又閱歷豐富的鄭明倫老師，在自然科學博物館裡工作，總是埋首研究與教育推廣，廣泛興趣的他，是我們重要的博物學家的典範，看著聽著想著鄭老師帶來地球上的驚奇微光，你就能發現一筆比一筆更值得深入探究的科研主題，想想內湖金面山的夜晚，發著螢光的姬馬陸，是否也照亮你的好奇心。
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26博物又閱歷豐富的鄭明倫老師，在自然科學博物館裡工作，總是埋首研究與教育推廣，廣泛興趣的他，是我們重要的博物學家的典範，看著聽著想著鄭老師帶來地球上的驚奇微光，你就能發現一筆比一筆更值得深入探究的科研主題，想想內湖金面山的夜晚，發著螢光的姬馬陸，是否也照亮你的好奇心。
今天上的是鄭明倫博士的生物螢光課程，老師一開始播放了一部野望影展的影片，主題就是生物螢光。我以前認為會有螢光的物種很少，只有什麼螢火蟲、螢光菇和螢光蠍子等等，沒想到有螢光的生物並不是很稀有的，但也不是隨處可見。我在看那部影片時，完全沒有注意到自己在上課，反而像是在電影院看電影一樣，這部片在研究人員看來是一部不錯的紀錄片，但在我這種外行人眼中，這倒像是一部講靈異現象的驚悚片。
我從來不知道螢光生物有那麼多，當我得知這個事實的時候，我先是驚訝，再來是覺得很慚愧，原來自己這麼孤陋寡聞。我很好奇生物螢光到底是為了什麼？而且有這麼多生物會有螢光，有沒有什麼共通點呢？
在影片有提到，大部份的科學家都認為螢光是用來嚇走敵人，然後趁機逃跑，或是用來求偶，就像螢火蟲，或者純粹只用來照明。但有些時候，螢光似乎對敵人沒有什麼功效，像是在影片中有提到，有一位科學家，他曾經做了一個實驗，他把一隻螢光蚯蚓丟進一個仿照牠生活環境的實驗器材，又放一隻以蚯蚓為食物的步行蟲進實驗材。那位科學家把燈關上，當那隻步行蟲碰到那隻螢光蚯蚓時，那隻蚯蚓發出強烈的螢光，後來那道螢光愈來愈強，但那隻步行蟲並沒有被嚇走，仍舊抓著牠的食物不放，最後那隻蚯蚓還是被吃掉了。後來那位科學家認為螢光蚯蚓的螢光並不是用來嚇走敵人，但我並不這麼認為，我認為可能只是那隻蚯蚓運氣不好，剛好碰到一隻不怕螢光的步行蟲，並不代表螢光不具有嚇阻的效果。
我在這堂課學到很多，謝謝鄭明倫博士。
你認為地球上會發光的生物只有螢火蟲嗎?如果是這樣的話你就錯了!上完鄭明倫老師的課我知道生物不只有生物發光，還有生物螢光。看完影片之後生物發光我知道有真菌、蚯蚓、蜈蚣、細菌、海(渦鞭毛藻)、螢火蟲、介形蟲、珊瑚、水母、巨口魚、斜眼烏賊、營火魷等。光的波長有分長跟短、強跟弱，短又強的是紫外線，長又弱的是紅外線。生物螢光是生物基本上一定會有的東西，像是骨頭的琺瑯質有生物螢光。如果你像看生物螢光的話，可以買紫外線手電筒，他能照出有生物螢光的地方，而且是弱紫外線，所以不會對皮膚造成太大的影響，但也不要故意長時間照射。在阿凡達電影中的地形，大樹和真菌就是生物螢光，但電影設定是生物發光；在海洋總動員裡的海洋色彩繽紛，但真實世界因為海中沒有紫外線和紅外線，因此是黑黑的，但是如果紫外線手電筒防水的話，照一下就能看到海底五顏六色的樣子了喔!對了!老師在開始有說道打雷，最下層的雷是白色的一條，最上層的是紅色的一條，而白色的光能力比較大，像燃燒中的火中心是白色的一樣，所以在下層的雷威力很大要小心，音速一秒大概三百公尺，因此如果打完雷有五秒大概是一千五百公尺很安全。在了解生物螢光之前看到藍眼淚之類的東西，都覺得好帥好神奇，知道了之後還是覺得很帥，但就知道原因。我對生物螢光、發光的了解更上一層樓，希望到時環境行動班可以親眼目睹他神奇的威力。
生態營最後一天上課是由鄭明倫教授幫我們上有關生物螢光的東西，生物螢光是生物透過體內的螢光蛋白，吸收了入射光才發亮的，入射光一消失，就不會發亮了，與磷光不同的是，就算入射光消失，磷光也會以緩慢的速度變暗，課堂上，老師給我們看了一部有關生物螢光的影片裡面有出現螢火蟲、鮟鱇魚、巨口魚、珊瑚、螢火魷、吸血烏賊……等生物。不過回家後我上網查了生物螢光和生物發光，為什麼影片裡的生物會在生物發光-維基百科找到，但是在生物螢光-維基百科卻找不到呢？希望老師可以給我解答。
今天很高興邀請到了鄭明倫老師來跟我們分享光的美學，野望影展一直以來都是我喜歡觀看的影片，自從上次的<>就愛上它了，它裡面擁有許多生動的畫面，不管是陸地上的還是海洋中的，或是樹上和天空，拍攝者總能將動植物的美妙的瞬間給捕捉下來。
鄭老師說科學這項東西是離不了人類的生活，因為科學總是能說明人類不統的一切，也解決不少問題。五任科學家十分偉大，在古代的科學家還要面對社會大眾以及宗教的打壓，倒置他們最新的發現都沒辦發表出來，讓大眾知道現有的資訊還是的資訊已經舊了
切入正題，光，是人們生活中不可或缺的東西，只要我們失去光緣世界將會變的黑暗。從小就一直很好奇在深海的世界究竟長什麼呢?原來是一片漆黑，在深海的動物們必須自帶光緣來照亮前方的路或是來捕捉獵物，讓我來分享幾種深海動物吧。
1.燈籠魚:踏一種在眼袋裡養了好多細菌的魚，這些細菌會發光有助於燈籠魚前行以及捕抓獵物，雖然有些細菌在我們眼中是極不好的東西，但對這些燈籠魚來說是個不可或缺的手電筒，那當他們被天敵掠奪時他們也可以利用眼睛來逃脫，他們可以將眼睛閉起來讓天敵看不到他，這時就可以順利逃脫。
2.螢光魷魚:他是一種國外的魷魚，他竟然可以吃喔，我覺很神奇，老師說大部分會發光的的動物都是有毒的，螢光魷魚身上的光除了照亮前方的路之外他也可以有保護自己，因為在深海視線不佳，所以近看很清楚，遠看就會像跟海洋中的景象很像，全部混在一起，讓眼前的景象和大海中的景象融合在一起，螢光魷魚就可以或的生機
3.加州山上馬陸和:他雖然是種不起眼的動物，但是他的發光作用很有趣，在早上時馬陸深陷鮮豔的顏色非常清楚，有助於告訴敵人自己身上有毒，不要吃我有防禦敵人的功能，但只要到晚上，即使在鮮豔的顏色，都會變成黑色，完全沒有禦敵的功用，所以他利用發光的效果來嚇阻敵人，蚯蚓也不例外他被敵人咬住時，他身上的光會因為天敵咬的力道而有所改變，天敵咬的越用力，蚯蚓身上的光反應會越強越刺激，叫敵人鬆開嘴。
現在大家對光的運用都有所了解了吧，藍眼淚是大家想要看的美麗風景吧，他會因為地理環境佳而出現，他是因為一種渦邊毛藻的細菌而有的現象，他會因為隨著不同的施力，做出每里的變化，我們就會像在螢火蟲堆游泳一樣，這些光的功能都能使人類生活變得更好，只要我們好好利用。
這次請來了鄭明倫老師來上生物的螢光，光的定義是甚麼呢？簡單來講是可以看見的電磁波，紅外線也是和光相近的電磁波，但是它是紅色以外的電磁波。剛開始上課，老師放了一部影片，是有關於大衛．愛登堡介紹各式各樣的發光生物，比如螢火蟲、真菌、蚯蚓等等，我覺得大衛．愛登堡講得很好，讓我有身歷其境的感覺。
生物的發光有兩種，一種是自體發光，另一種是螢光，自體發光是氧化或燃燒反應，而人類的皮脂、法琅質、角質在紫外線的照耀下，也可以發出螢光，而且一樣在紫外線下，礦物比動物更容易發光。海洋裡也有需多生物會發光，例如：深海的水母、巨口魚、安康魚、紫外線照耀下的鯊魚、渦鞭毛藻、介形蟲、珊瑚、斜眼烏賊、營火魷、石狗公，陸地也有不少發光生物，但比較需要用到紫外線，例如：地衣、植物的根、烏臼的果實、蛇孤的雄花、真菌、蠍子、蜘蛛、馬陸、昆蟲的絲、蚯蚓、蠑螈、壁虎、赤鼠的硬毛、穿山甲的鱗片、變色龍的骨頭、鸚鵡的頭骨、樹蛙，而且螢光可以讓他們偽裝、辨識，還可以促進訊號，甚至可以幫助警方破案呢！
雷電也有等級之分喔！熱層到中間層的雷電是紅色的，威力最小，平流層是藍色的雷電，威力第二小，威力最大的是我們一般看到的白色閃電，是不是很有趣呢？這次的課程讓我更進一步認識螢光生物，尤其是大衛．愛登堡的影片，真的是平易近人。
很多生物都會發光，那螢光是什麼？
光，就是肉眼可看到的電磁波發光，是發光元的電子震動，以可見光的形式釋出能量，最常見的像陽光、星星、燈泡、閃電等，而閃電也有往上打的喔！它在平流層，又叫做藍色噴流。
大氣層可以擋紫外線，但是因為臭氧層被破壞，現在紫外線指數變很高，地球暖化也越來越嚴重了，所以我們更應該要行動，不然聽再多的課都沒有用。
螢光是物理發光，跟發光(化學發光)不一樣，他要被人看不見的光照射後才看得到。
在海上，很難看到五彩繽紛的珊瑚、魚類，原因是因為藍色能傳最深，紅色傳最淺，如果把蘋果丟到游泳池裡，他會變黑色的，因為本身把綠光和藍光吸收掉了，看起來才會是紅色的，但是因為紅光被水擋住了，所以看起來才會是黑色的。生物可螢光的東西很多，像螢光蛋白、角質、琺瑯質、色素、發光素、維他命、幾丁質、礦物質……等，還有很多礦物可以螢光，而且像指甲、牙齒等角質也可以，只要照到紫外線就能發出螢光，自然界像地衣、某些植物的根、烏桕的果實、蛇菰的雄花、真菌的子實體等，植物大部分都是生殖器官會發(螢)光，而動物有蠍子、某些蜘蛛的淋巴、某些馬陸，昆蟲像蛾的絲、蜚蠊、螢火蟲的發光器(夜行 性的)，還有蠑螈、角蛙、壁虎、變色龍(骨頭)、鸚鵡。
奇怪的是，生物螢光比生物發光還普遍；淺海生態系比深海生態系還普遍；淺海生態系也比陸地生態系普遍、植物、真菌等也比動物普遍；夜行性生物比日行性動物普遍(鳥類除外)。生物螢光到底有沒有功能呢？有科學家說植物是為了要授粉，但是晚上沒有UV光，昆蟲怎麼看得到？而有科學家說刺絲胞生物螢光是為了要保護自己， 這個有得到科學證實；而海裡可能可以有偽裝的功能，但要看天敵的眼睛看到什麼；最扯的是蠍子，有人說蠍子的尾巴可以感受到自己有沒有發出螢光，如果有發出螢光就表示我暴露在危險環境下，要尋求掩護。但是有些蠍子不會發出螢光，所以可能根本沒用，跳蚤的節肢彈性蛋白也可能沒用(螢光)，只是化學反應後的副產物而已。
防曬乳是為了要防止紫外線，而防曬乳有分兩種，分成物理方法和化學方法，物理方法是讓紫外線反射走，化學方法是讓紫外線變成無害的物質進入身體，但是物理的比較好，因為你如果在潛水的話化學防曬乳會破壞生態。
今天是西湖的最後一堂課，感謝各位老師教導我許多知識，很開心最終拿到了第二名的成績，希望以後還可以上到更多豐富有趣的課程。
鄭明倫教授-生物螢光
雖然光常常出現在我們的生活中，但很少人能確切地說出光是甚麼，就算說得出來，聽的人有聽懂嗎?這也是一個該好好討論的問題，所以老師在上課的開始就問所有人，你們有人能確切地說出光是甚麼嗎?這是教室一片寂靜，沒有人知道，或許是有人知道，但不敢說出來，生怕自己說錯，被同學嘲笑，但我就是不知道的人的其中之一，我從來沒有想過這種這麼深奧的問題，因為我們學校的自然課完全沒有寫到關於這種問題的解釋與答案，正當我在思考這個問題時，有人舉手說，光是我們人類看得到的某種物質，我其實蠻認同他的想法，但有感覺哪裡怪怪的，一種說不出來的怪，後來老師終於公布了答案，老師的答案真的日讓我耳目一新，老師一邊看著剪報一邊說，光是一種人類肉眼可見的電磁波我內心有許多疑惑，因為我其實沒有很了解電磁波，接著老師又說，發光源的電子波動已可見光的形式來釋出能量，這句話對我這種連電磁波是甚麼都不懂的人來說，根本是我聽不懂的人生大道理啊!雖然說光和我們生活息息相關，但確實有一題考倒其他人了，老師問我們大家，我們天天都可以看到的自然光是甚麼東西發出來的?我心裡其實很清楚答案是太陽，但我並沒有舉手，我的目的是想要知道其他人的答案是甚麼，其中我聽到一個讓我非常驚訝的答案，他說答案是月亮，我心裡想著，他學校的自然課應該有教過月亮不是自己在發光吧!月亮明明就是經由太陽光的反射才會看起來再發光的，後來老師在簡報上說自然界中還有星星和閃電會發光，老師說閃電不只會往下打，還有往上打的閃電，老師說我們在地面上是看不到往上打的閃電的，只有在雲的上面才能看到，我覺得很可惜啦!但最讓我印象深刻的是流星，我們大家都說流行是星星在快速移動，但這些都只是我們對流星的刻板印象而已，正確來說，流星是外太空和空氣的摩擦而產生的光。既然主題是生物螢光，那當然要來講講螢光啦!螢光是指物體在被曝光後發光，老師說有些動物也會發光，所以老師給我們看了一段影片有關於螢光~看完之後，教室裡的人開始談談這段影片的內容，裡面有很多東西會發光，後來老師向我們介紹了蚯蚓，老師說蚯蚓在晚上的時候會發光，普通的蚯蚓就會發光了喲!我還以為是要特別品種才會這樣呢!真是讓我意想不到。今天的課讓我學到更多關於光和螢光的事情，也讓我對自然更了解，今天是生態營最後一堂課了，其實有點捨不得呢!我會繼續為了大自然而努力。
在鄭明倫老師的課堂上我學到螢光生物有不少的代表性,例如: 真菌、蚯蚓、蜈蚣、細菌、海(渦鞭毛藻)、螢火蟲、介形蟲、珊瑚、水母、巨口魚、斜眼烏賊、營火魷等。
生物螢光是一種生物體發出螢光的機制。與生物發光不同的是：生物螢光是透過其體內的螢光蛋白，利用與螢光光近似的機制，透過來吸收特定波段的光波，
然後再發放另一個肉眼可見的波段的光波。
深海中約有三分之二的魚類和許許多多的無脊椎動物能發自體發光。生物發光的機制有兩種，一是利用發光細胞，還有一種是具有內含發光細菌的發光器；wiki說生物發光是由螢光酵素催化的生化反應，可依據外界刺激或生物本身的需要而調節。
在海洋中,大部分發螢光的海洋生物經過進化都會發出藍色螢光,這可能是因為藍光在海水裡的傳播速度比其他顏色更快。
發光對生物的功能大致有:
1. 誘捕: 巨口魚、蝰魚及奇棘魚等在尾部、頭部或下頷鬚具有發光器，發光的下頷鬚可藉由擺動來誘捕獵物。
2. 求偶: 雌雄螢火蟲靠發光來吸引異性。
3. 欺敵: 海洋中的浮游生物藉發光來讓天敵害怕而不敢捕食它。
4. 溝通: 海蝸牛發光使它們即使安全地處於堅硬殼內仍可進行通訊溝通。
簡單來說, 發光對大多數的生物是一種求生存的能力
對人類而言,這些顏色與光線卻是美麗奇景, 也提醒我們造物主的奇妙與偉大!
這次是鄭明倫老師的課，老師一開始說「生物螢光≠生物發光」，我認為這句話非常重要，因為接下來幾乎都會提到生物螢光的事。
老師一開始就給我們看野望影展的紀錄片，是一部關於生物螢光的紀錄片，紀錄片一開始大衛艾登堡爺爺說每種螢火蟲的發光密碼都不一樣(就像摩斯密碼)，生物發光(不是那個生物發光)可以嚇阻敵人，馬陸發光也是為了嚇阻敵人，蚯蚓發光的目的我並不清楚，但是(有些)蚯蚓會發光，是千真萬確的。
接下來我要介紹渦鞭毛藻這種既不是動物，也不是植物的東東(?)，他就是造成藍眼淚這般美景的製造者(?)，如果有人掠食牠(它)，它就會發光，引起掠食者的掠食者注意，掠食者被反將一軍。
介形蟲也是如此，透過施放閃光彈引起牠的掠食者的掠食者注意，掠食者再度被反將一軍。
關於影展，我就說這些吧!因為老師的課程也很精采喔!
老師一開始就問了一個又簡單又深奧的問題:什麼是光?我在課堂上也有發言，不過答錯了，而老師說光是一種人類可見的電磁波，老師後來說人類所說的紅外線其實就是熱，而波長愈短的光能量就愈強(例如紫外線)，波長愈長的光能量就愈弱(例如紅外線)，發光就是發光源的電子振動已可見光形式釋波。
老師接著介紹閃電這個常見的光，在熱層和平流層之間的是紅色精靈，在平流層和對流層之間的是倒著打的藍色噴液，對流層的則是普普通通的閃電。
生物發光和生物螢光真的不一樣!因為生物發光是指生物體的化學發光，生物螢光是照光後的物理發光，所以不一樣。
老師後面有問一個問題:如果把蘋果放進水裡，蘋果會是什麼顏色?
答案是黑色，因為海水會遮住紅色的光，讓它(紅色)不見，而蘋果吸收除了紅光以外的光，反射出紅光，紅光被遮掩，其他顏色都被吸收，自然是黑色嘍!
隔了一段時間，老師總結了生物螢光:
1﹑生物螢光比生物發光普遍
2﹑(生物螢光)淺海生態系比深海生態系普遍。
3﹑(生物螢光)淺海生態系比陸地生態系普遍。
4﹑淺海靠藍光與UV(紫外線)發光，陸地單單靠UV。
5﹑植物、地衣與真菌比植物普遍。
6﹑(生物螢光)夜行性動物比日行性動物普遍(鳥類例外)
我的重點到此為止，謝謝大家。
大家想到在生活中的光，通常會先想到陽光與燈光，不過，其實在自然界也有很多能產生光的東西!而且還有不同的發光原理呢。
第一種發光方式稱為「生物發光」，以化學反應來產生光，螢火蟲就是很好的例子，牠們利用發光來在烏漆麻黑的夜空中求偶，據研究，還有警告天敵的作用喔。其餘還有鮟鱇魚、巨口魚、螢火魷等深海生物，路上生物則有馬陸、蕈類等，馬陸透過明亮的螢光色來告訴敵人自己含有劇毒，若吃了牠後果不堪設想!螢光蕈雖然生長在地底，卻會發光，光到不了地表，那到底是要亮給誰看?這一直是大家認為不可思議的謎團。
第二種方式是「生物螢光」，生物螢光是一種生物體發出螢光的機制。有別於生物發光，原理是物理反應，生物螢光是透過動物體內的螢光蛋白、琺瑯質、色素、維他命，又或者是幾丁質，不斷吸收光波，接著再發出另一種類的光波。擁有生物螢光的動物例如真菌珊瑚魚、蠍子、水母、細菌、蚯蚓等等。有一種叫渦鞭毛藻的細菌，存在於水中，在許多地方的海岸閃閃發光，深夜裡，那耀眼的藍光真是夢幻、令人嘆為觀止!
生物發出光芒的用途包括警戒、保護、偽裝、吸引授粉(植物)等，小小的東西竟能發出如此神奇的光芒，實在令我大開眼界!