黑暗中的视觉信息：生物发光与感知设计的进化

摘要 生物发光为理解生物如何以多种方式进化以塑造视觉信息提供了强大的框架。与在光照环境中色彩、透明度和图案的研究相辅相成，生物发光系统则依赖于生成的光，针对黑暗背景操作，并受到独特的能量和生态约束的影响。这篇综述综合了生物发光的四个信息通道——波长、强度、空间模式和时间动态——如何以及为何在进化过程中多样化，以服务许多功能，包括捕食者-猎物互动、物种识别和求偶。这些通道各自受发射机制、环境介导和接收影响，形成了一个在此概念中称为感知设计的概念：视觉信息系统通过进化的多样化。生物发光系统以多种方式多样化，与明亮环境中视觉信息系统的多样化有相似之处和差异。在明亮和昏暗的环境中，性选择可能促进求偶信号的多样化。然而，尽管在光照环境中求偶和警告信号通常在颜色空间中多样化，但生物发光信号可能更常在时间、空间排列和亮度上分化。新出现的证据还表明，生物发光通常起源于非性别特定的环境，后来可能被共用用于求偶。一般而言，生物发光系统补充了由环境光塑造的信息系统，以回答与感官进化、性选择、巨进化动态和生物多样性起源相关的广泛问题。请在期刊博客上阅读这篇文章的免费普及语言摘要。