Некоторые глубоководные рыбы производят биолюминесценцию через бактериальные колонии в своём теле.

Рыба-удильщик и многие другие глубоководные виды содержат в специальных светящихся органах (фотофорах) миллиарды симбиотических бактерий вида Vibrio fischeri. Эта бактерия производит биолюминесценцию через химическую реакцию окисления люциферина — органического соединения, которое излучает свет при взаимодействии с кислородом. Рыба обеспечивает бактериям питательную среду и кислород, получая в обмен постоянный источник света для охоты и коммуникации на глубинах свыше 1000 метров, где солнечный свет не проникает. Исследования этого симбиоза интенсивно развивались начиная с 1980-х годов, когда учёные установили, что свечение бактерий регулируется механизмом quorum sensing — системой «голосования» клеток через химические сигналы. Бактерии светят ярче при высокой плотности популяции, что позволяет рыбе управлять интенсивностью свечения. Это открытие стало ключевым для понимания межклеточной коммуникации в микробиологии. Симбиоз с Vibrio fischeri оказался не просто биологическим любопытством, но моделью для изучения сложных взаимодействий между организмом-хозяином и микробиотой. Исследователи используют эту систему для разработки противомикробных препаратов, нацеленных на подавление quorum sensing патогенных бактерий. Кроме того, биолюминесценция привлекла внимание биотехнологов: люциферазу из этих бактерий применяют в диагностических тестах и при визуализации генных процессов в клетках. Подобные муtualistic отношения распространены в морских глубинах.