夜光虫が海中で光を放つのは、決して自発的に常時点灯しているわけではありません。海が静止している状態では暗闇に溶け込んでいますが、波が崩れる衝撃、魚が泳ぐ水流、あるいは人間が海水をかき混ぜた瞬間にだけ、パッと閃光を放ちます。
この発光現象の根底にあるのは、生化学的な酸化反応です。夜光虫の細胞内には、発光基質である「ルシフェリン」と、その反応を促進する発光酵素「ルシフェラーゼ」が存在します。細胞膜に物理的な変形や機械的刺激が加わると、細胞内のプロトン（水素イオン）濃度が変化してルシフェラーゼが活性化し、ルシフェリンが酸素と結合して高エネルギー状態になります。この分子が基底状態に戻る際、余分なエネルギーが波長およそ470ナノメートルの「青い可視光」として放出される仕組みです。
では、なぜ夜光虫は刺激に対して光るという進化を遂げたのでしょうか。海洋生態学において現在最も有力視されているのが、「捕食者に対する防衛反応（バーグラー・アラーム仮説）」です。
夜光虫の天敵であるカイアシ類などの微小甲殻類が夜光虫を食べようと接触した瞬間、夜光虫が激しく発光します。この閃光には以下の2重の防衛効果があるとされています。
- 威嚇効果：捕食者の視覚を幻惑させ、捕食行動を一瞬ためらわせる。
- 高次捕食者の誘引（防犯ベル効果）：夜光虫を食べようとしているカイアシ類の周囲を青く照らし出すことで、さらに上位の捕食者である小魚に天敵の居場所を知らせ、自身を捕食から逃れさせる。
過酷な食物連鎖の海において、単細胞生物が生き残るために獲得した極めて合理的かつ精緻なサバイバル戦略が、人間の目には幻想的な光のショーとして映し出されています。
