Азербайджанское Государственное Информационное Агентство

Свечение моря: 5 примеров биолюминесценции в Мировом океане

Баку, 9 июля, АЗЕРТАДЖ

Словосочетание «свечение моря» звучит как красивая поэтическая метафора, хотя на самом деле обозначает явление, которому уже много миллионов лет. АЗЕРТАДЖ со ссылкой на журнал «Вокруг света» поможет разобраться в его природе на основе увлекательных примеров.

Что такое биолюминесценция и зачем она подводным жителям

Биолюминесценция — это способность организмов производить свет самостоятельно или с помощью симбионтов. Явление возникает из-за химических процессов в теле: чаще всего происходит окисление люциферина с присутствием фермента люциферазы. В результате высвобождается энергия в форме света. Люциферин и люцифераза — это общие названия для групп веществ, участвующих в возникновении биолюминесценции. Они могут различаться у разных видов, но обязательным элементом для производства света становится окислитель. Чаще всего в его роли выступает кислород, правда и здесь встречаются исключения. Иногда окислителем служит перекись водорода или другое вещество.

Процесс возникновения биолюминесценции у разных организмов проходит в разных отделах и частях тела. Так, у бактерий свечение зарождается в цитоплазме, у одноклеточных эукариотов — в органоидах, а у более развитых существ — в специальных органах: фотофорах. Фотофоры бывают разными. Некоторые, как у удильщиков, содержат симбионтов-бактерий, которые вырабатывают свет. У других многоклеточных за биолюминесценцию отвечают клетки фотоциты.

Возможность светиться чаще встречается у организмов, живущих в водных глубинах. В частности, биолюминесценцией обладают более 75% видов, обитающих на склонах и ложе Мирового океана, а также в толще воды. Известно, что способность светиться развивалась и менялась у таких организмов больше 40 раз, по некоторым оценкам, это число может доходить до 50. Если биолюминесценция так часто мутировала у подводных жителей, то это может означать, что она, во-первых, развивается легко и быстро, а во-вторых, важна для выживания. И правда, в тех частях океана, куда не доходят солнечные лучи, естественное свечение организмов становится единственным источником света.

Помимо этого, биолюминесценция может быть реакцией на механическое воздействие: проплывающий мимо корабль или человек провоцирует организмы на реакцию. Такое поведение морских существ мешало подводным лодкам при маскировке. Например, известен случай, когда во время Первой мировой войны британский корабль потопил немецкую подводную лодку у побережья Испании, после того как обнаружил ее «светящийся нимб» и проследил за субмариной.

Также биолюминесценция используется организмами как средство внутривидового общения. К примеру, свечение помогает рыбам в процессе размножения и при поиске партнеров. Встречается и котриллюминация — метод маскировки некоторых подводных жителей (креветок, кальмаров, рыб). Нижняя сторона организма в этом случае начинает производить свет, тем самым позволяя организму быть менее заметным при тусклом освещении сверху.

Кто и как изучал биолюминесценцию

Изучение биолюминесценции началось еще в Античности. Натурфилософ Плиний Старший заметил, что если смазать палку слизью медузы, то она будет светиться как факел. До XVII века высказывались только предположения о природе биолюминесценции, о странном морском свечении было распространено много суеверий.

Серьезное изучение явления обычно связывают с работами Роберта Бойля (1627-1691), англо-ирландского натурфилософа и физика. Бойль экспериментировал с гнилым деревом и светлячками, и оказалось, что для свечения организмов необходим кислород. Более основательным изучением биолюминесценции уже в XIX веке занялся французский фармаколог Рафаэль Дюбуа (1849-1929). Ему принадлежит открытие белка люциферина, участвующего в процессе возникновения света.

Огромное значение в этой области имеют работы японско-американского ученого, лауреата Нобелевской премии по химии Осаму Симомуры (1928-2018). В 1955 году он первым извлек белок люциферин из клеток остракод. Остракоды — это класс ракушковых, который японцы во время Второй мировой войны использовали, чтобы подсвечивать ими карты. Затем Симомура выделил из медузы Aequorea victoria белок экворин — разновидность люциферина, которая могла светиться без кислорода, но в присутствии ионов кальция. Самым же важным результатом деятельности Симомуры оказалось выделение зеленого флуоресцентного белка (ЗФБ), который участвует в создании свечения у медузы эквореи. Этот белок широко используется как маркер в молекулярной биологии. Как раз за эту работу Симомура вместе с коллегами Роджером Тсьеном и Мартином Чалфи и получил Нобелевку в 2008 году.

Пять примеров удивительного явления

Ночесветка

Явление, которое называют «свечением моря», или milky sea (англ.), вызывается динофитовыми водорослями, в частности ночесветкой Noctiluca scintillans. Это сравнительно небольшие организмы: диаметр одной ночесветки составляет всего около 0,5 мм. При большом скоплении водорослей можно наблюдать удивительное природное явление.

Главная функция биолюминесценции у этих небольших организмов — защитная. Используя естественное свечение, ночесветка отпугивает потенциального хищника рачка, привлекая более крупного хищника, например рыбу. Биолюминесценция также возникает у ночесветок как реакция на механическое воздействие, к примеру при проплывающем мимо человеке.

Удильщики

Отряд лучеперых рыб, которых еще называют морскими чертями, отличается не только причудливым внешним видом, но и наличием биолюминесценции, ведь удильщики обитают в глубинах Мирового океана.

За свечение у удильщиков отвечает иллиций — «удочка», в честь которой отряд и получил свое название. На конце этого особого выроста на голове рыбы находится эска — мешочек, внутри которого располагаются биолюминесцентные бактерии. Свечение «удочки» происходит именно за счет этих бактерий, потому что удильщики не могут производить свет самостоятельно.

Между двумя организмами сложились тесные взаимовыгодные отношения: рыбы поставляют питательные вещества для бактерий, а бактерии производят свет. Также ученые установили, что удильщики не рождаются с бактериями, а приобретают их в течение жизни.

Биолюминесценция у удильщиков, очевидно, помогает им приманивать добычу. У этих рыб хорошо развиты челюсти, они могут проглатывать добычу, в два раза превышающую их собственный размер. Но, что более интересно, свечение «морских чертей» помогает самцам визуально распознавать видовую принадлежность самки по строению эски или по частоте световых вспышек.

Половой диморфизм у удильщиков сильно выражен. У самцов нет иллиция, а также они слишком малы по сравнению с самками. После спаривания мужские особи и вовсе перестают быть самостоятельными организмами: они впиваются зубами в тело самки и паразитируют на ней. Кровотоки двух рыб связываются, пищеварительная система самца дегенерирует — он становится полностью зависим от женской особи, и его единственная функция теперь — давать биологический материал для размножения.

Глубоководные морские звезды

По уровню освещенности Мировой океан принято делить на три экологические зоны: эвфотическую, дисфотическую и афотическую. В последнюю совсем не попадают солнечные лучи, поэтому единственный источник света тут — биолюминесцентные организмы.

Именно в афотической зоне обитает вид глубоководных морских звезд Novodinia americana. Они испускают вспышки света: морская звезда использует биолюминесценцию для внутривидовой коммуникации. Ученые предполагают, что свечение помогает морской звезде в поисках партнера для спаривания. В этом процессе важную роль играет еще и обоняние, но определить источник запаха в море затруднительно. Это возможно только если самец или самка находятся выше по течению. Так что помогает биолюминесценция.

Однако у этого вида есть еще одна интересная особенность. Несмотря на то, что глубоководные рыбы и организмы чаще всего имеют либо уменьшенные, либо редуцированные глаза, Novodinia americana обладает превосходным зрением. Органы зрения этой морской звезды располагаются на концах лучей и развиты так же хорошо, как и у видов, живущих у поверхности воды. Хорошее зрение, наравне с обонянием и люминесценцией, помогает Novodinia americana в процессе размножения.

Медуза Aequorea victoria

Биолюминесценция этой медузы повлияла на отрасль науки, к которой она, на первый взгляд, совсем не имеет отношения — на молекулярную биологию. Свечение организма связано с двумя химическими веществами: люминесцентным белком экворином и ЗФБ — зеленым флуоресцентным белком. Стоит отметить разницу между люминесценцией и флуоресценцией. Первое — способность организмов излучать свет в темноте, а второе — способность организма поглощать свет на определенной длине волны и испускать на другой. В A. victoria взаимодействие экворина с ионами кальция приводит к голубому свечению белка. Этот голубой свет поглощает ЗФБ и излучает уже зеленый.

Выделением ЗФБ занимался упомянутый выше японо-американский ученый Осаму Симомура. Сегодня ЗФБ активно используют как маркер в молекулярной биологии, например, благодаря этому флуоресцентному белку можно наглядно наблюдать за процессами в клетке.

Но функция биолюминесценции у A. victoria ясна не до конца. Медузы не начинают светиться в темноте спонтанно и не светятся непрерывно, скорее всего их свечение вызвано механическими раздражением.

Миктофовые, или светящиеся анчоусы

Миктофовые — самое распространенное семейство глубоководных рыб. Они настолько часто встречаются в океане, что их скопления участвуют в образовании звукорассеивающего слоя: плавательные пузыри анчоусов отражают звук.

Несмотря на то что светящиеся анчоусы выглядят непримечательно, все представители этого семейства, кроме Taaningichthys paurolychnus, обладают способностью к биолюминесценции.

У миктофовых рыб есть фотофоры — органы, в которых вырабатывается свет. Например, у удильщиков таким фотофором стал иллиций — «удочка», а у семейства миктофовых фотофоры парные и располагаются на теле и голове рыбы. Количество органов может варьироваться в зависимости от вида или половой принадлежности рыбы. Биолюминесценцию у некоторых видов анчоусов могут проявлять также отдельные светящиеся железы.

Миктофовые издают желтый, синий или зеленый свет. Свечение необходимо им для внутривидовой коммуникации. Также биолюминесценция помогает анчоусам сбить с толку хищника, который решит на них напасть.

Разместите информацию в социальных сетях

Следите за нами в социальных сетях

Визит Президента в Туркменистан: Политика стратегического партнерства, простирающегося от пространства СНГ до Центральной Азии

В лицее Ыгдыра прошел урок технологии на тему цветка «Харыбюльбюль»

В Ризе проходят 6-е Национальные Дни гастрономии

В аккаунтах Президента Ильхама Алиева в социальных медиа размещен видеоролик о его визите в Туркменистан ВИДЕО

Ввиду ограничений, применяемых в воздушном пространстве России, отменены 4 запланированных на сегодня рейса AZAL

Главные новости к этому часу

Нави Пиллай рассказала о своей реакции на Нобелевскую премию мира

В рамках подготовки к международному мероприятию пройдут учения по движению транспортных средств

Россия сократила квоту на временное проживание иностранцев в 2027 году

В Ташкенте презентовано узбекоязычное издание журнала İRS - MEROS

В рамках Франкфуртской книжной выставки организована панель, посвященная азербайджанской литературе

Делегации Японии представлен опыт ASAN xidmət

Азиатский банк инфраструктурных инвестиций выделит грант на проекты зеленой энергии в Азербайджане

Саммиты в Авазе: Азербайджан укрепляет позиции в региональном диалоге и берет на себя ключевую роль в решении проблем Каспия

Политолог: Председательство Азербайджана в формате С6 открывает новые возможности для регионального сотрудничества - МНЕНИЕ ВИДЕО

Политолог: Председательство Азербайджана в формате С6 открывает новые возможности для регионального сотрудничества - МНЕНИЕ ВИДЕО

Фигуристы Азербайджана завоевали бронзовую медаль в Казахстане

Иранский путешественник: Карабах очень красив

Участники международной конференции побывали в Шуше -  ОБНОВЛЕНО  ВИДЕО

Участники международной конференции побывали в Шуше - ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

Чемпионат Европы: азербайджанская спортсменка вышла в финал

Россия предложила создать цифрового двойника Каспийского моря

Зарубежные путешественники посетили Гянджасарский монастырский комплекс ВИДЕО

Зарубежные путешественники посетили Гянджасарский монастырский комплекс ВИДЕО

В БГУ отмечен Всемирный день психического здоровья

Расширяется сотрудничество между Азербайджаном и Турцией в области здравоохранения

В московских аэропортах ввели временные ограничения

В БГУ состоялся тренинг «Искусственный интеллект как помощник преподавателя»

Завершился рабочий визит Президента Ильхама Алиева в Туркменистан

Объявлены время и повестка дня очередного заседания Милли Меджлиса

Наши исторические памятники в Западном Азербайджане – храм Гер-Гер

В городе Туркменбаши состоялась встреча Президента Ильхама Алиева с Президентом Ирана ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

® Врач Центрального таможенного госпиталя выступил с двумя научными докладами на международной конференции по гинекологии

Польский музыкант: Для меня честь выступать на Baku Jazz Festival ВИДЕО

Польский музыкант: Для меня честь выступать на Baku Jazz Festival ВИДЕО

Азербайджанские атлеты заняли третьи места Международного Ханкендинского ультрамарафона

В Ташкенте показали спектакль «Свекровь», посвященный 110-летию со дня рождения Насибы Зейналовой ВИДЕО

В Ташкенте показали спектакль «Свекровь», посвященный 110-летию со дня рождения Насибы Зейналовой ВИДЕО

EasyJet отменяет тысячи зимних рейсов из-за продолжающегося роста цен на авиационное топливо

В Москве представлена книга об истории дома азербайджанского мецената Шамси Асадуллаева

Кыргызстан приближается к порогу стареющего населения

Профессор из Азербайджана удостоена медали имени Чингиза Айтматова

Страны СНГ объединят усилия в борьбе с киберпреступностью

Сопредседательство в СНГ расширит возможности Азербайджана для укрепления регионального сотрудничества - КОММЕНТАРИЙ

Завтра до вечера ожидаются дожди

Президент Узбекистана предложил новые направления расширения сотрудничества в СНГ

Главы государств СНГ приняли Заявление о сохранении исторической памяти

® Azercell выступит эксклюзивным партнером Gamesummit и OMNI AI Summit

Страны СНГ проведут переписи населения в сроки, максимально близкие к 2030 году

Участники международной конференции ознакомились с Мемориалом жертвам Ходжалинского геноцида  ОБНОВЛЕНО  ВИДЕО

Участники международной конференции ознакомились с Мемориалом жертвам Ходжалинского геноцида ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

Садыр Жапаров пригласил лидеров СНГ на Глобальный горный саммит в Бишкеке в 2027 году

2029 год объявлен в СНГ Годом транспортной связанности

В Польше задержали подростков после нападений с ножом в школах

В городе Туркменбаши состоялся Каспийский экологический саммит в расширенном составе ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

Экс-футболист «Баварии»: «Сабаху» будет сложно обыграть дортмундскую «Боруссию» – ЭКСКЛЮЗИВ

Зарубежные путешественники посетили монастырский комплекс Худавенг в Кяльбаджаре ВИДЕО

Зарубежные путешественники посетили монастырский комплекс Худавенг в Кяльбаджаре ВИДЕО

Президент: Необходимо оценивать возможные долгосрочные последствия происходящих изменений и учитывать их при принятии решений ВИДЕО

Президент: Необходимо оценивать возможные долгосрочные последствия происходящих изменений и учитывать их при принятии решений ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: Необходимо создать постоянно действующий механизм сотрудничества и контроля за выполнением принятых решений по Каспию ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: Необходимо создать постоянно действующий механизм сотрудничества и контроля за выполнением принятых решений по Каспию ВИДЕО

Туристический потенциал Азербайджана продемонстрирован в трех городах Польши

Президент Ильхам Алиев: При сохранении нынешней тенденции обмеления Каспия последствия могут иметь катастрофический характер ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: При сохранении нынешней тенденции обмеления Каспия последствия могут иметь катастрофический характер ВИДЕО

Президент: Сохранение уникальной экосистемы Каспия является общей задачей всех прикаспийских государств ВИДЕО

Президент: Сохранение уникальной экосистемы Каспия является общей задачей всех прикаспийских государств ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: Важно сохранять Каспий пространством мира, стабильности и конструктивного партнерства ВИДЕО

Каспийский экологический саммит обуславливает необходимость нового этапа пятистороннего сотрудничества АНАЛИТИКА

Президент Ильхам Алиев ознакомился в Туркменбаши с национальными стендами стран-участниц СНГ

Нави Пиллай удостоена Нобелевской премии мира

® Знакомьтесь с нашими врачами! Мирджалал Казими — профессионал в области трансплантации органов

® PASHA Bank поддерживает развитие молодежи из уязвимых социальных групп

В Баку проходит учебный курс НАТО

Качество воздуха в Сингапуре признано «очень нездоровым» из-за лесных пожаров

В Армении планируют повысить предельный возраст призыва на военную службу

Туристические возможности Азербайджана представлены в четырех городах Турции

В городе Туркменбаши состоялось заседание Совета глав государств СНГ в расширенном составе ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

В Сбербанке отметили тренд на ухудшение финансового состояния компаний

Главные новости к этому часу   

Летопись Отечественной войны: 9 октября

В Калужской области при атаке БПЛА ранены девять человек

В Эстонии растут кражи топлива

Финляндия вводит тест на гражданство

Ученые стран Каспийского региона обсудили экологические проблемы моря в Актау

Президент Ильхам Алиев принял участие в заседании Совета глав государств СНГ в узком составе ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

Франция направила три тысячи учителей на замену после протестов школьников

Глава МВД Турции заявил о значимости международного сотрудничества в борьбе с преступностью

® Сотрудник Центрального таможенного госпиталя награжден благодарностью

В Баку проходит церемония открытия EYBA Autumn Conference 2026 ВИДЕО

В Баку проходит церемония открытия EYBA Autumn Conference 2026 ВИДЕО

Сотрудничество между Азербайджаном и СНГ: Основные направления и перспективы АНАЛИТИКА

США будут вести прямую трансляцию расстрела стрелка в Форт-Худе

Пашинян: Азербайджанская железная дорога используется для перевозки грузов в Армению, предстоит реализация проекта TRIPP

® Kapital Bank расширил доступ к зарубежному инвестиционному рынку благодаря размещению облигаций

® Предприниматели смогут подписывать документы на портале Etender.gov.az с SİMA İmza

Золото подорожало почти на 70 долларов ВИДЕО

Золото подорожало почти на 70 долларов ВИДЕО

На биржах нефть подешевела ВИДЕО

На биржах нефть подешевела ВИДЕО

Президент: Азербайджан также готов принять на себя председательство в СНГ в 2028 году ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: Азербайджан укрепляет свои позиции в качестве одного из ключевых транспортных узлов региона ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: Азербайджан укрепляет свои позиции в качестве одного из ключевых транспортных узлов региона ВИДЕО

Зелим Коцоев сегодня вступит в борьбу на чемпионате мира

Президент: Мероприятия в Лачине, объявленной культурной столицей Содружества, позволили ближе познакомиться с богатой и древней историей этого края ВИДЕО

Президент: Мероприятия в Лачине, объявленной культурной столицей Содружества, позволили ближе познакомиться с богатой и древней историей этого края ВИДЕО

Азербайджанская нефть подорожала более чем на 8 долларов ВИДЕО

Азербайджанская нефть подорожала более чем на 8 долларов ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: За прошедшие годы СНГ утвердилось в качестве востребованной площадки для поддержания политического диалога ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: За прошедшие годы СНГ утвердилось в качестве востребованной площадки для поддержания политического диалога ВИДЕО

9 октября отмечается Всемирный день почты

Возрастающая роль Азербайджана в СНГ: Саммит в Авазе определяет новый этап сотрудничества

Президент Ильхам Алиев прибыл в Комплекс «Аваза» для участия в заседании Совета глав государств СНГ ОБНОВЛЕНО ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев: Мы надеемся, что усилия Президента Трампа по обеспечению прочного мира в нашем регионе получат должное признание при принятии решения о присуждении Нобелевской премии мира в этом году

Сахиба Гафарова председательствовала на координационном совещании Парламентской сети Движения неприсоединения в Танзании

В аккаунтах Президента Ильхама Алиева в социальных медиа размещен видеоролик о его визите в Туркменистан ВИДЕО

Президент Ильхам Алиев ознакомился с Фестивалем национальных блюд стран-участниц СНГ ВИДЕО

Бакинская инициативная группа выступила с заявлением в связи с продолжающимися протестами во Франции