Розкрито причини світіння глибоководних тварин

Аналіз ДНК, сучасні методи біохімічного та біофізичного аналізу дозволили біологам зрозуміти, як і навіщо глибоководні мешканці почали світитися. І чому їх досі не з'їли.

Доктор Уіддер з Асоціації океанологічних досліджень (США) на сторінках журналу Science призводить огляд останніх досліджень широко поширеного в океані явища - біолюмінесценції, або світіння живих організмів.

Фахівці намагаються зрозуміти, як, чому і навіщо виникла здатність організмів світитися. За словами доктора Уіддера, більшість морських тварин проводять все своє життя в напівтемряві. Деякі роблять щоденні міграції з глибинних шарів до поверхні і навпаки. В таких умовах додаткове джерело освітлення просто необхідний.

Люмінесценція допомагає тваринам в пошуках їжі. В одних випадках це просто світиться ліхтарик, а в інших - приманка. Світіння необхідно і для того, щоб знайти собі в темряві партнера. Але найпоширеніша функція, вважає доктор Уіддер, це захист від хижаків. Світло, несподівано з'явився з темряви, повинен налякати їх, а потім засліпити.

Одна з гіпотез пов'язує появу люмінесценції з необхідністю якось протистояти дії вільних радикалів, що накопичуються в організмі. Наприклад, люциферин целентеразін - потужний антиоксидант. Коли тварини стали мігрувати на велику глибину, де кисню менше, а значить, менше небезпека піддатися дії окисного стресу і вільних радикалів, там захист від окислювального стресу великої ролі не грала. В таких умовах природний відбір сприяв інших функцій люциферином - здатності світитися.

За словами вченого, аналіз ДНК деяких видів люминесцирующих тварин, який провів доктор Стів Хеддок з Інституту підводних досліджень в затоці Монтерей, розкриває багато їх таємниці.

Результати доктора Хеддок свідчать про те, що люмінесценція з'являлася незалежно у різних груп організмів в процесі еволюції як мінімум 40 разів. Причому існують приклади, коли у одного виду виникали різні види люмінесценції в різний час.

Наприклад, у дорослих самок глибоководних риб-вудильників (Linophryne coronata) працюють дві системи світіння. Одна пов'язана з бактеріями, які живуть на їх шкірі, а інша - з люмінесценцією вусиків, розташованих на підборідді.

Таке незалежне дублювання одного і того ж явища говорить про важливість цього винаходу природи, вважають еволюціоністи. Ще один доказ того, як це не дивно звучить, наявність очей у мешканців найбільш глибоководних частин океану. Органи зору потрібні цим тваринам, на думку доктора Уіддера, тільки для того, щоб розрізняти люмінесцирующие об'єкти.

В основі люмінесценції тварин знаходиться світіння молекул люциферином. Вони окислюються в присутності ферментів і випромінюють енергію у вигляді світла. Зараз відомо п'ять видів люциферином.

"Тварини можуть викидати ці молекули прямо в воду, наприклад, з рота. Іноді люциферином знаходяться в спеціальних клітинах - фотоцітах всередині організму", - говорить доктор Уіддер.

За словами вченого, тварини, що володіють здатністю світитися, живуть практично у всіх частинах Світового океану, від полярних широт до тропічних, від поверхні до дна.

Найбільше світяться видів серед гребневиков, а найменше - серед морських стрілок (щетінкочелюстних) і діатомових водоростей, повідомляє Infox.ru.

Спектр світяться відтінків не відрізняється різноманітністю. Оскільки, швидше за все, вперше біолюмінесценція виникла в океані, найпоширеніший колір, яким світиться більшість видів, це синій з довжиною хвилі 475 нм (світло такої довжини поширюється в воді на найбільші відстані).

Зелений - наступний за популярністю колір. Він характерний для мешканців придонних шарів і дна, адже там вода змішується з грунтом і стає каламутною. В таких умовах сині відтінки поширюються на менші відстані. Жовте, фіолетове, помаранчеве і червоне свічення теж зустрічається. Правда, значно рідше. З чим пов'язана поява саме цих відтінків, вченим сказати поки складно.