velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Биолюминесценция

Биолюминесценция (греч. βioç – жизнь и лат. lumen – свет) – способность живых организмов сиять за счет собственных белков либо при помощи симбиотических микробов.





Сейчас понятно около 800 видов светящихся живых созданий. Большая часть из их обитают в море. Это бактерии, одноклеточные жгутиконосные водные растения, радиолярии, грибы, планктонные и прикрепленные кишечнополостные, сифонофоры, морские перья, гребневики, иглокожие, червяки, моллюски, ракообразные, рыбы. Одни из более ярко светящихся животных – пиросомы (огнетелки). Из пресноводных биолюминесцентных видов известны новозеландский брюхоногий моллюск Latia neritoides и ряд микробов. Посреди наземных организмов сияют отдельные виды грибов, земельных червяков, улиток, многоножек и насекомых.


На уровне микромира очень слабенькое свечение, которое мы можем зарегистрировать только при помощи высокочувствительных фотометров, – это побочный эффект нейтрализации ферментами активных форм кислорода, нужных, но ядовитых для клеток, – участников процесса окисления глюкозы. Они же поставляют энергию, нужную для хемилюминесценции, разным люминофорным белкам.


У микробов люминофорные белки рассеяны по всей клеточке, у одноклеточных эукариотических (имеющих клеточное ядро) организмов они находятся в окруженных мембраной пузырьках в цитоплазме. У многоклеточных животных свет обычно источают особые клеточки – фотоциты, нередко сгруппированные в особенные органы – фотофоры. Фотоциты кишечнополостных и других простых животных, как и фотофоры, работающие за счет симбиотических фотобактерий, сияют безпрерывно либо в течение нескольких секунд после механического либо хим раздражения. У животных с более-менее развитой нервной системой она управляет работой фотоцитов, включая и выключая их в ответ на наружные раздражители либо при изменении внутренней среды организма. Не считая внутриклеточного, у глубоководных креветок, осьминогов, каракатиц и кальмаров встречается свечение секреторного типа: смесь товаров секреции 2-ух различных желез выбрасывается из мантии либо из-под панциря и расплывается в воде как зияющее скопление, ослепляя противника.


Другой традиционный пример биолюминесценции – древесные гнилушки. Сияет в их не само дерево, а мицелий обычного опенка. А у высших грибов рода Mycena, тоже возрастающих на гниющем дереве, но в теплых краях вроде Бразилии и Стране восходящего солнца, сияют плодоносящие тела – то, что обычно именуют грибами (хотя плесневые, дрожжевые и остальные грибки – это тоже грибы, только низшие). Один из видов этого рода именуется M. lux-coeli, «мицена – свет небесный».


Светящееся море


Те, кому подфартило купаться в море ночкой во время его свечения, на всю жизнь запомнят это фееричное зрелище. В большинстве случаев причина свечения – жгутиконосные водные растения ночесветки (Noctiluca). В отдельные годы их численность растет так, что сияет все море. Если вам не повезет и вы окажетесь на берегах теплых морей в неподходящее время, попытайтесь налить морскую воду в банку и добавить туда малость сахара. Ноктилюки среагируют на это усилением активности белка люциферина. Взболтайте воду и любуйтесь голубоватым свечением. А когда налюбуетесь, сможете вспомнить о том, что смотрите на одну из нерешенных загадок природы: неясность эволюционных устройств возникновения у самых различных таксонов возможности сиять отметил в отдельной главе «Происхождения видов» еще Дарвин, и с того времени ученым так и не удалось пролить на этот вопрос свет правды. Свечение могло развиться у организмов, живущих в критериях неплохой освещенности, на базе пигментных соединений, выполняющих светозащитную функцию. Но постепенное скопление признака – один фотон за секунду, два, 10 – и у их, и у их ночных и глубоководных родственников не могло воздействовать на естественный отбор: такое слабенькое свечение не чувствуется даже самыми чувствительными очами, а возникновение готовых устройств насыщенного свечения на нагом месте тоже смотрится неосуществимым. И даже функции свечения у многих видов остаются непонятными.


Для чего они сияют?


Светящиеся колонии микробов и грибы завлекают насекомых, которые распространяют бактерии, споры либо мицелий. Насекомоядные личинки новозеландских комаров Arachnocampa плетут ловчую сеть и подсвечивают ее своим телом, привлекая насекомых. Световые вспышки могут отпугнуть хищников от медузы, гребневика и других немощных и ласковых созданий. С той же целью растущие на мелководье кораллы и другие колониальные животные сияют в ответ на механическое раздражение, а их соседи, которых никто не трогал, тоже начинают мелькать. Глубоководные кораллы превращают доходящий до их слабенький коротковолновой свет в излучение с большей длиной волны – может быть, для того чтоб обеспечить возможность фотосинтеза обитающим в их тканях симбиотическим водорослям.

Размещение люминофоров и даже нрав мерцания светящихся пятен может служить для коммуникации – к примеру, для вербования напарника. А самки южноамериканского светлячка Photuris versicolor после спаривания начинают «отбивать морзянку» самок другого вида, привлекая их самцов не с любовными, а с гастрономическими целями. У берегов Стране восходящего солнца массовые женитьбы празднуют умитохару (морские светлячки) – крохотные, 1–2 мм длиной, рачки рода Cypridina – и кальмары Watasenia scintellans. Тельца ватазений длиной около 10 см совместно со щупальцами усеяны жемчужинками-фотофорами и освещают зону поперечником 25–30 см – представьте для себя, как смотрится море с целым косяком этих кальмаров!


У многих глубоководных головоногих тело разрисовано узором из разноцветных световых пятен, а фотофоры устроены очень трудно, наподобие светящего исключительно в подходящем направлении прожектора с отражателями и линзами (время от времени двойными и окрашенными).
Многие глубоководные планктонные креветки владеют способностью к свечению. На конечностях, повдоль боков и на брюшной стороне тела у их размещается до 150 фотофоров, время от времени прикрытых линзами. Размещение и число фотофоров для каждого вида строго повсевременно и в мгле океанских глубин помогает самцам отыскивать самок и всем совместно – собираться в своры.







Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments