Биолюминесценция
Материал из OceanWiki_RU.
Биолюминесценция (англ. bioluminescence) - Биолюминесценцией называют свечение живых организмов, хорошо видимое в темноте человеком и многоклеточными животными. Сейчас известны многие сотни биолюминесцентных видов, даже родов насчитывается более 700.
Содержание |
[править] Животные способные к биолюминисценции
Светиться способны бактерии, одноклеточные эукариотические организмы (жгутиконосные водоросли динофлагеллаты, радиолярии), грибы и подвижные многоклеточные животные разных типов – от полипов, медуз и гребневиков до кальмаров, ракообразных и рыб. Большинство светящихся существ морские, среди них много глубоководных. Из наземных – отдельные виды грибов, земляных червей, улиток, многоножек, комаров и жуков. Пресноводных биолюминесцентных видов пока обнаружено чрезвычайно мало: новозеландский брюхоногий легочный моллюск (Latia neritoides) и несколько видов паразитических бактерий.
[править] Механизм
Вопрос о биологическом смысле свечения животных во многом еще не ясен и остается пока на стадии предположений, поскольку научное изучение биолюминесценции началось совсем недавно, примерно 30 лет назад. Только в середине нашего столетия были созданы приборы (батифотометры), с помощью которых стало возможным изучение свойств световых сигналов (импульсов) отдельных организмов и свечения моря как природного явления. Свечение живых организмов имеет биофизические и биохимические основы, являясь частным случаем хемилюминесценции более общего физического явления, вызываемого излучением молекул, возбужденных в результате химических реакций. Но механизм биолюминесценции еще до сих пор не расшифрован. Живой свет привлекает внимание многих ученых, в том числе и биоников. Установлено, что в «светильниках» живых организмов почти вся химическая энергия при окислении превращается в свет, тогда как в обычной электрической лампе более 700/0 энергии уходит не на освещение, а на образование тепла. Специалистами ведутся исследования по созданию вычислительных машин на световодах, более экономичных и надежных, чем электрические. Работают ученые и по созданию искусственного «живого света», который может быть применен в тех случаях, когда нежелательно пользоваться светом, излучающим тепло, например, в операционных, во взрывоопасных шахтах.
[править] Виды биолюминисценции
У многоклеточных животных обычно излучает свет не все тело, а только специальные клетки фотоциты, часто сгруппированные в особые органы свечения – фотофоры. У некоторых рыб и кальмаров они очень сложно устроены (отражатель, линза и т.д.). Иногда фотофоры светятся непрерывно из-за обитания в них симбиотических фотобактерий. Но обычно свечение импульсное, контролируемое нервной системой. Оно бывает внутриклеточным или секреторного типа. В последнем случае светящееся вещество (вернее, смесь веществ – продуктов синхронной секреции двух разных желез) извергается из организма в виде покрывающей его слизи или расплывается вокруг него в воде, как большое “световое облако”.
[править] Примеры
Основная масса живых светящихся моделей живет в море и состоит из представителей простейших организмов, кишечнополостных, червей, моллюсков, ракообразных и рыб. Свечение организмов (биолюминесценция) является характерным признаком их жизнедеятельности. Например, жгутиконосец ночесветка, медуза пелагия, веслоногий рачок эуфаузида или оболочник пиросома вспыхивают ярким светом в ответ на механическое раздражение. У червей – донных полихет – светящиеся органы развиваются лишь в период размножения. Ракушковый рачок циприна зажигает свой «фонарь» В ответ на сигнал другой особи. Глубоководные креветки. кальмары и даже некоторые рыбы, спасаясь от врагов, выбрасывают в воду светящуюся слизь, используя ее как световую завесу. Помимо желез с фотогенными (рождающими свет) клетками у глубоководных животных имеются фото форы – специальные светящиеся органы, богато иннервированные и состоящие из рефлекторов и линз. Многие головоногие моллюски и рыбы имеют очень сложные органы свечения, целую сигнальную систему из множества фотофор. Иногда фотофоры снабжены светофильтрами, и тогда животные светятся разноцветными «фонарями». Количество и расположение фотофор бывает самое разнообразное. Так, например, у глубоководного кальмара гистиотевтиса таких «фонариков» около 200. «Светильники» глубоководных рыб удильщиков расположены на конце подвижного иллиция, видоизмененного первого луча спинного плавника, или на длинных головных придатках, как у гимантолофа. По-видимому, эти фотофоры выполняют роль приманки. Некоторые рыбы (аномалопс, фотоблефарон) излучают свет с помощью светящихся бактерий, поселяющихся в их фотофорах. Свет аномалопса необычайно силен и служит рыбе, видимо, для освещения, а фотоблефарону и для сигнализации.
Источники:
