Если темной ночью поднять на палубу судна планктонную сеть - специальный прибор для ловли планктонных организмов, она начинает светиться фосфоресцирующим зеленовато-белым светом.
За идущим в океане судном часто остается светящийся след. Даже опущенная в море рука человека начинает светиться.
Достаточно посмотреть в лупу или микроскоп на пробу, взятую из планктонной сети, чтобы стало ясно, что причина фосфоресцирующего свечения - планктонные организмы, в первую очередь медузы. Их форма довольно разнообразна: есть медузы в форме тарелочки, конические, полушаровидные; у одних медуз многочисленные щупальца, у других щупалец мало или совсем не видно. Здесь есть представители как гидроидных (преимущественно из отряда трахилид), так и сцифоидных, относящихся к отряду корономедуз.
У трахилидных медуз кроссота (Crossota ) и пантахогон (Pantachogon ) на краю зонтика много тонких длинных щупалец. Зонтик этих медуз тонкостенный, но мускулистый. они плавают короткими, быстрыми толчками. Все остальные глубоководные медузы плавают очень медленно. Их зонтик имеет толстую, хрящевидную мезоглею, которая затрудняет пульсирующие движения, характерные для других медуз.
Маленькая глубоководная медуза меатор (Meator ) вовсе утратила типичную медузоидную форму. Она имеет вид прозрачного шарика с темной сердцевиной. Эти медузы живут на глубине от 1 до 6 км во мраке и холоде. Здесь совершенно нет растений, поэтому все глубоководные обитатели либо ведут хищнический образ жизни, либо довольствуются мертвыми организмами, которые опускаются на дно из верхних слоев воды, богатых жизнью.
Одной из самых красивых медуз считается фосфорический олиндиас (Olindias phosphorica
), или по-другому - фосфорическая или светящаяся медуза. Она относится к классу ·Гидроидные (Hydrozoa
), подкласс Лимномедузы (Limnomedusae
).
Это необычайно красивое морское животное, испускающее привлекательное свечение. Медуза фосфорический олиндиас является чрезвычайно редким животным и множество фотографов, увлекающихся подводными съемками, тратят месяцы и годы, чтобы запечатлеть это природное чудо. Действительно, то, как Фосфорический олиндиас несет свой сияющий зонтик, является незабываемым зрелищем.
Обитает фосфорический олиндиас у берегов Японии, Аргентины и Бразилии, причем, как правило, держится в прибрежных водах возле самого дна. В диаметре зонтика медузы этого вида достигают 15 сантиметров. Питается светящаяся медуза мелкой рыбой и планктоном. Фосфорический олиндиас может сворачивать и разворачивать щупальца, хватая добычу. Жертва поражается ядом из щупалец, после чего отправляется в рот и далее в гастральную полость.
Для человека эта светящаяся медуза представляет некоторую опасность своими стрекалами, однако ее укус не смертелен и обычно вызывает несильное раздражение, подобно черноморскому корнероту.
На глубинах океана всегда ощущается острый недостаток пищи, и потому все обитатели глубоководья постоянно заняты ее поисками. Очевидно, что глубоководные обитатели, имеющие специальные приспособления, помогающие им раздобыть пищу, получают преимущество перед другими жителями глубин.
Глубоководные медузы присутствуют почти в каждой пробе воды, поднятой из глубин океана. Что же позволило им так размножиться и занять одно из первых мест по численности среди глубоководных обитателей? На первый взгляд это мало поддается объяснению, особенно если учесть их медлительность и примитивность организации. Глубоководные медузы не преследуют добычу, а приманивают ее.
Питаются они, главным образом, рачками, но при случае поедают любых других глубоководных животных, привлекая их ярким светом.
Свет во тьме - одна их наиболее эффективных приманок для любых живых существ, поэтому медузы-фонарики приняли его на вооружение для привлечения потенциальной добычи. Ведь медузы не способны гоняться за добычей в поисках пропитания, поскольку быстро плавать они не приспособлены.
Все глубоководные медузы имеют красноватую или коричневатую окраску. Наличие красно-коричневого пигмента связано со способностью излучать свет. В тот же цвет окрашены и многие другие глубоководные организмы или части их тела, способные излучать свет.
Жироподобное вещество люцеферин под воздействием фермента люциферазы медленно окисляется, излучая яркий свет. Подобно тому, как на свет фонаря слетаются ночные мотыльки, на свет медуз собираются рачки, а вслед за ними другие глубоководные животные, питающиеся рачками. Они становятся добычей медузы, когда оказываются в непосредственной близости от ее щупалец.
Следует отметить очень высокий коэффициент полезного действия, достигаемый в результате реакции окисления люциферина - он равен приблизительно 50%. Это очень много, если учесть, что при любых других реакциях, дающих свет, на его долю приходятся лишь доли процента, остальная энергия уходит на теплообразование.
Способностью светиться обладают и некоторые медузы, живущие у поверхности моря. Среди них маленькая гидромедузы раткеа (Rathkea ), медуза экворея (Aequorea ) и сцифоидная медуза пелагия ночесветка (Pelagia nochiluca ). Часто эти медузы появляются в очень больших количествах, и тогда волны кажутся пламенеющими, а на лопастях весел появляются огненные шары - так ярко светятся прилипшие к ним медузы.
Недавно обнаружена способность некоторых кораллов светиться под воздействием ультрафиолетовых лучей. Причина такого явления пока не установлена, есть предположения, что такое свечение (флюоресценция) облегчает процессы фотосинтеза симбиотовых водорослей, либо защищает кораллы от избытка жесткого ультрафиолета. Способностью к такому свечению обладают некоторые виды мадрепоровых и других кораллов.
Из донных кишечнополостных светятся некоторые гидроиды и многие морские перья. Однако способность к свечению этих организмов, по-видимому, не связана с питанием, так как они вспыхивают ярким светом только при механическом раздражении. По-видимому, способность этих организмов неожиданно излучать яркий свет в виде вспышки - защитная реакция и служит для отпугивания животных, случайно наткнувшихся на них в темноте.
СтатьиБиолюминесценция – это способность живых организмов светиться. Она основана на химических процессах, при которых высвобождающаяся энергия выделяется в форме света. Биолюминесценция служит для привлечения добычи, брачных партнеров, коммуникации, предупреждения, маскировки или отпугивания.
Ученые полагают, что биолюминесценция появилась на стадии перехода от анаэробных форм жизни к аэробным как защитная реакция древних бактерий по отношению к «яду» – кислороду, который выделяли зеленые растения в процессе фотосинтеза. Биолюминесценция встречается у бактерий, грибов и довольно большого спектра представителей животного класса – от простейших до хордовых. Но особенно распространена она среди ракообразных, насекомых и рыб.
«Создать» свет организмам помогают бактерии, либо же они справляются с этой задачей собственными силами. При этом свет может испускать как вся поверхность тела, так и специальные органы – железы по преимуществу кожного происхождения. Последние есть у многих морских животных, а из наземных – у насекомых, некоторых дождевых червей, многоножек и т.д.
Светляк обыкновенный
Пожалуй, самый известный из биолюминесцентов. Семейство светляков (Lampyridae ) насчитывает около 2000 видов. Наибольшим разнообразием этих жуков могут похвастаться тропики и субтропики, а вот на территории бывшего СССР насчитывалось всего семь родов и около 20 видов этих насекомых. Ну а свет нужен им вовсе не для того, «чтоб светло было нам самой темной ночью», а для общения между собой, будь то призывные сигналы самцов в поисках самок, мимикрия (под окружающее освещение, например, свет лампочки или Луны, освещающей траву), защита территории и проч.
Светляк обыкновенный / ©Flickr
Ночесветка
Noctiluca scintillans , или ночесветка, относится к виду так называемых динофлагеллят. Иногда их еще называют динофлагеллятовыми водорослями – в связи с их способностью к фотосинтезу. На самом же деле большинство из них представляют собой жгутиконосцев с развитым внутриклеточным панцирем. Именно динофлагелляты – виновники знаменитых «красных приливов», явлений столь же устрашающих, сколь и прекрасных. Но особенно великолепна, конечно, голубая «подсветка» из ночесветок, которую можно наблюдать по ночам в водах морей, океанов и озер. И красный цвет, и голубое свечение вызваны обилием в воде этих удивительных крошечных организмов.
Вода, «подсвеченная» ночесветками / ©Flickr
Морской черт
Свое название этот ни в чем не повинный вид удильщикообразных костистых рыб получил благодаря своей крайне непривлекательной внешности. Судите сами:
Глубоководный морской черт / ©Flickr
Морские черти обладают «неправильным прикусом», из-за чего рот их постоянно открыт, а из него торчат острые зубы-шипы. Тело рыб покрыто большим количеством кожных наростов, бугорков и бляшек. Неудивительно, что эти морские «квазимодо» предпочитают обитать на большой глубине – видимо, так они скрываются от недоброжелательных глаз. Ну а если серьезно, то рыбы эти весьма интересны. От других обитателей подводного мира их, помимо прочего, отличает передняя часть спинного плавника, который расположен прямо над пастью. Этот светящийся «фонарик» нужен морским чертям не для того, чтобы освещать себе путь, а для привлечения добычи.
Грибные комарики
Не менее удивительны и другие биолюминесценты – род грибных комариков из семейства грибных комаров. Раньше этот род назывался Bolitiphila , что означает «любитель грибов». Теперь он переименован в Arachnocampa – «личинка паука». Дело в том, что личинка этого комарика плетет самые настоящие сети. Только что вылупившиеся на свет божий, личинки имеют длину всего 3-5 мм, но в конечной стадии развития вырастают до 3 см. Именно в стадии личинки эти комары и проводят большую часть своей жизни, поэтому, чтобы питаться и привлекать добычу, они плетут на потолке пещер нечто вроде гнезда из шелка, свешивая вниз концы липких нитей, которые подсвечивают собственным телом. Распространены в пещерах и гротах Австралии и Новой Зеландии.
Личинки грибных комариков / ©Flickr
Неоновый гриб
К сожалению, это чудо природы – потрясающий по красоте люминесцентный гриб Chlorophos Mycena – в наших краях не встретишь. Чтобы увидеть его, следует отправиться в Японию или Бразилию. Да и там придется дождаться сезона дождей, когда из буквально «пылающих» спор появляются эти удивительные зеленые грибы .
Съедобно это чудо или нет – неизвестно. Впрочем, мало кто отважится подать к столу такую вот светящуюся тарелочку. Если же все-таки надумаете его искать, советуем смотреть у основания стволов деревьев, рядом с упавшими или срубленными ветками, кучами листвы или просто на сырой почве.
Неоновые грибы / ©Flickr
Гигантский кальмар
Это самый большой биолюминесцентный кальмар (Taningia danae ) и, наверное, самый красивый вид этих животных вообще. Науке известен экземпляр, длина которого составляла 2,3 м, а вес – около 161 кг! Впрочем, увидеть этого величественного красавца не так-то просто: он обитает на глубине порядка 1000 м и водится в тропических и субтропических водах. Несмотря на красоту, Taningia danae – агрессивный хищник. Перед тем как наброситься на жертву, кальмар излучает короткие световые вспышки при помощи специальных органов, расположенных на щупальцах. Для чего нужны эти вспышки? Ну уж явно не для того, чтобы «предупредить» жертву. Ученые полагают, что они нужны либо для ослепления глубоководных обитателей, либо для того, чтобы оценить расстояние до цели. А еще красочное шоу помогает животному соблазнить самку.
Гигантский биолюминисцентный кальмар / ©Flickr
Биолюминесценция (в переводе с греч. “биос” – жизнь, и лат. “люмен” – свет) – это способность живых организмов излучать свет. Это одно из самых удивительный явлений. В природе встречается не так часто. Как это выглядит? Давайте смотреть:
10. Светящийся планктон
Фото 10. Светящийся планктон, МальдивыСветящийся планктон в озере Гиппсленд, Австралия. Свечение это есть ни что иное, как биолюминесценция – химические процессы в организме животных, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света. Удивительное по своей природе явление биолюминесценции, посчастливилось не только увидеть, но и заснять фотографу Филу Харту (Phil Hart).
9. Светящиеся грибы
На фото изображён Panellus stipticus. Один из немногих грибов, обладающий биолюминесценцией. Этот вид грибов достаточно распространён в Азии, Австралии, Европе и Северной Америке. Растет группами на бревнах, пнях и стволах лиственных деревьев, особенно, на дубах, буках и березах.
8. Скорпион
На фото изображён скорпион, светящийся под ультрафиолетом. Скорпионы не излучают свой собственный свет, но они светятся под невидимым излучением неонового света. Всё дело в том, что в наружном скелете скорпиона имеется вещество, которое как раз и излучает свой свет под ультрафиолетом.
7. Светящиеся червячки Пещеры Вайтомо, Новая Зеландия
В Новой Зеландии, в пещере Вайтомо обитают светящиеся личинки москитов. Они покрывают потолок пещеры. Эти личинки оставляют нити светящейся слизи, до 70 на одного червячка. Это им помогает ловить мух и мошек, которыми они питаются. У некоторых видов такие нити ядовитые!
6. Светящиеся медузы, Япония
Фото 6. Светящиеся медузы, Япония
Удивительное зрелище можно было увидеть в заливе Тояма Бэй в Японии – тысячи выброшенных на берег залива медуз. Причём обитают эти медузы на больших глубинах, а в период размножения поднимаются на поверхность. В этот момент их и принесло в огромном количестве на сушу. Внешне эта картина очень напоминает светящийся планктон! Но это абсолютно два разных явления.
5. Светящиеся грибы (Mycena lux-coeli)
То что Вы видите здесь – светящиеся грибы Mycena lux-coeli. Растут они в Японии, во время сезона дождей на поваленных деревьях Chinquapin. Эти грибы выделяют свет благодаря веществу под названием люциферин, который окисляясь и выделяет вот такое интенсивное зеленовато-белое свечение. Очень забавно, что, по-латыни, Люциферу означает “свет дарителя.” Кто бы знал! Живут эти грибы всего лишь несколько дней, и умирают когда дожди заканчиваются.
4. Свечение остракод Cypridina hilgendorfii, Япония
Cypridina hilgendorfii – так называются ракушниковые острокоды, крошечные (по большой части не более 1-2 мм), прозрачные организмы, живущие в в прибрежных водах и песках Японии. Светятся они благодаря веществу люциферину.
Интересен тот факт, что во время Второй Мировой войны, японцы собирали этих рачков с целью получения света ночью. Намочив эти организмы в воде, они снова начинают светиться.
3. Светящиеся светлячки
Фото 3. Фотография светлячков, сделанная на длинной выдержке
Вот так выглядят места обитания светлячков, сделанные на длинной выдержке. Светлячки мигают, чтобы привлечь к себе внимание противоположного пола.
2. Светящиеся бактерии
Светящиеся бактерии – удивительное природное явление. Свет у бактерий создается в цитоплазме. Обитают они в основном в морской воде, и реже на суше. Одна бактерия излучает сама по себе очень слабый, практически невидимый свет, но когда они в большом количестве, то светятся уже более интенсивным, очень приятным глазу голубым светом.
1. Медуза (Aequorea Victoria)
В 1960-х японо-американским учёным Осаму Симомура в университете Нагоя был выявлен люминесцентный белок экворин из медузы эквореи (Aequorea victoria). Симомура показал, что экворин инициируется с ионами кальция без кислорода (окисления). Иными словами светоизлучающий фрагмент является не сам по себе отдельным субстратом, а субстратом, прочно связанным с белком. Это в свою очередь дало огромный вклад не только в науку, но и в медицину. В 2008 году Симомура был удостоен Нобелевской премии за свои труды.
Свечение считается обычным явлением в природе. Поэтому способность испускать свет с помощью простой химической реакции, или биолюминесценция, встречается, по крайней мере, у 50 различных видов грибов, светлячков и даже у ужасающих морских обитателей. С помощью этой реакции светящиеся существа извлекают для себя немало пользы: отгоняют хищников, привлекают добычу, избавляют свои клетки от кислорода или попросту справляются с существованием в вечном мраке глубин океана.
Так или иначе, люминесценция - один из самых гениальных инструментов жизни, а мы представим вам список самых необычных и странных существ, способных светиться в темноте. Многие из этих видов в настоящее время выставлены в качестве экспонатов на экспозиции в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.
Самка и самцы морского черта
Адский кальмар
Светящиеся медузы
Каких только необычных и удивительных существ не встретишь в море или в глубинах океана. Следующие фиолетовые в зеленой оправе существа обитают в Тихом океане у берегов Северной Америки. Эти медузы способны генерировать сразу два вида свечения. Биолюминесцентное обладает пурпурно-голубым свечением и производится в результате химической реакции между кальцием и белком. И уже эта реакция, в свою очередь, вызывает свечение вокруг ободка медузы, образуя зеленый флуоресцентный белок, а затем и зеленое свечение. Ученые широко используют эту особенность существа для изучения визуализации процессов в организме.
Огненная вода
Наверняка мало кто знает, что в природе встречается явление, которое можно сравнить со светящимся океаном. Однако никто не отказался бы воочию понаблюдать за ярко синим неоновым прибоем океана. Все дело в том, что вода наполняется динофлагеллятом, одноклеточными планктонными существами с хвостами, которые распределяются на внушительных площадях у побережья. Ученые полагают, что эти существа населяют нашу планету уже миллиард лет, а последние несколько тысячелетий озадаченные люди были склонны приписывать это явление к таинственной магии морских богов.
Большерот
Для того чтобы добыть себе пропитание, эта рыба сначала использует биолюминесценцию, чтобы вызвать флуоресценцию в виде красных огоньков в области возле носа, а затем испускает импульсы красного цвета, чтобы обнаружить креветок. Когда добыча будет найдена, поступает разблокировка сигнала, а челюсть приводится в действие. Гениальный хищник пользуется тем обстоятельством, что креветки, как и многие другие обитатели моря не могут распознавать красный свет.
Креветки систелласпис
Однако не все креветки столь податливы и легко досягаемы для хищников. Например, креветки систелласпис обладают отличной защитой, в том числе и от большерота. Эти креветки обезоруживают хищников, выплевывая неприятную светящуюся жидкость из своего хвоста прямо перед пастью.
Стена из кораллов
На Каймановых островах обнаружена кровавая стена, высотой 1000 футов, состоящая из светящихся кораллов. Это интересное явление стало возможным благодаря тому, что здесь нашли себе пристанище многие биолюминесцентные существа. Многие аквалангисты увлеченно делают снимки того, как кораллы преобразуют свой красный цвет в удивительное зеленое свечение.
«...Все море горит огнями. На гребнях волн играют голубые драгоценные камни. В тех местах, где весла трогают воду, загораются волшебным блеском глубокие блестящие полосы. Прикасаюсь к воде рукой, и когда вынимаю ее обратно, то горсть светящихся бриллиантов падает вниз, и на моих пальцах долго горят нежные, синеватые, фосфорические огоньки. Сегодня одна из тех волшебных ночей, про которые рыбаки говорят: "Море горит!"»
(А.И.Куприн.)
Доводилось ли вам наблюдать такую картину, когда вы отдыхали на море? Правда, удивительное явление? Сегодня я расскажу вам, почему светится море.
Способность живых существ светиться называется биолюминесценцией. Умеют светиться грибы, светлячки, некоторые виды медуз и рыб. Механизм свечения схож у всех организмов. Все они имеют люминесцирующие клетки, в которых содержится вещество – люциферин. Под действием кислорода оно окисляется, и наружу вырываются кванты света.
Биолюминесценция у медуз.
Свечение гребневика.
Cвечение прибрежных вод, так великолепно описанное Александром Куприным , вызывает фито- и зоопланктон. Это могут быть гребневики, крохотные рачки. Но чаще всего ровное и сильное свечение обусловлено массовым развитием микроскопических водорослей – динофлягеллят , а именно – планктонной водорослью Ночесветкой (Noctiluca scintillans) . Разглядеть её можно только в микроскоп. Тельце ночесветки – прозрачная клеточка с хвостом-жгутиком. Во время в литре морской воды можно обнаружить несколько миллионов клеток ночесветки! Именно благодаря этому море и горит огнями.
Водоросль Ночесветка (Noctiluca scintillans)
Массовое скопление ночесветки.
В нашей стране увидеть это волшебство природы можно в Черном, Азовском и Охотском морях. Наблюдать его лучше в тихие, теплые, темные ночи, когда после шторма наступает полный штиль. Пик свечения приходится на конец июля – сентябрь – период массового летне-осеннего развития планктона. Может быть именно поэтому Всемирный День Моря празднуют 24 сентября, когда море такое нарядное?! :) Зрелище светящего моря – одно из самых завораживающих природных явлений. Желаю, чтобы вам посчастливилось его увидеть!
