Светочи природы

Некоторые представители флоры и фауны способны демонстрировать весьма зрелищные физические явления. Одно из них — биолюминесценция — способность светиться в темноте. Для чего она служит организмам и как может послужить на благо человека — в материале «Энергии Северо-Запада».

В основном свечением живые организмы пользуются либо для привлечения партнеров, либо для отпугивания или, напротив, поражения врагов.

Начнем с малого: яркий свет излучают даже бактерии — одни, проникая в тело насекомых, разрушают его изнутри, другие же сосуществуют с более крупными организмами, проживая в их телах и взамен даря способность к свечению уже в интересах носителя. Так, рыба-удильщик с помощью светящихся плавников приманивает добычу, а мантия кальмаров Sepiolida скрывает их от посторонних глаз за счет так называемого контрового свечения.

Среди растений наиболее заметными в ночное время являются... грибы — около 70 их видов способны светиться в темноте. Большинство таким образом привлекает на свою поверхность жучков, помогающих переносить грибные споры. Удобно и красиво.

Есть и обратная история: светящиеся комары Arachnocampa, обитающие в пещерах и влажных лесах, питаются обычными грибами, за что и прозваны грибными. Их скопления способны осветить свод пещеры. 
Больше всего разновидностей светящихся «объектов», пожалуй, в водной стихии. Давать свет может даже планктон — скажем, на Мальдивах ночной прилив часто излучает пронзительно-голубое сияние, создавая сказочную атмосферу на радость туристам.

Эстафету подхватывают разнокалиберные медузы из бассейнов южных морей. Волшебным светом они не только радуют человеческий глаз, но и заманивают в свои сети добычу в виде простейших и ракообразных.

Ракообразные, впрочем, не отстают: так, Sapphirina sp. — морской сапфир — мерцает, меняя оттенки полупрозрачных окрасов с одного на другой. Причем способен на это только самец — для привлечения самки.

Желеобразные и студенистые гребневики внешне напоминают медуз, хотя не являются даже их родственниками. А вот светятся по-разному в зависимости от вида: кто синим, кто зеленым, а кто — всеми цветами радуги.

Свечение для маскировки? Да, если речь идет о взгляде снизу: так, брюшко бразильской светящейся акулы излучает зеленый люминесцентный свет, сливаясь для глубоководных хищников со светом поверхности воды. Эта особь, кстати, весьма опасна — и не только для морских обитателей: она может повредить даже обшивку подводной лодки.

Кальмары также способны на контриллюминацию, синхронизируя свое свечение с цветом верхних слоев моря. Таким образом им часто удается обмануть преследователей, слившись цветом с поверхностью воды. Зато сверкающие кальмары, обитающие у берегов Японии, в брачный период (в течение календарной весны) озаряют морскую гладь уникальными световыми инсталляциями, «зажигая» и вместе, и по отдельности.

Но не всем животным надо прятаться: многие не скрывают, что сами не прочь выйти на охоту. Так, морские звезды Ophiochiton ternispinus охотятся, подсвечивая себе пространство.

А безобидные на вид актинии светящимися щупальцами жалят всех подряд — и хищников, и собственную добычу.‎ Что до глубоководной рыбы-большерота по прозвищу «угорь-пеликан», обитающей на самом дне, ‎то ее массивный рот не оставляет сомнений: мимо не проплывет никто. Приманивая светом хвоста зазевавшуюся жертву, она глотает добычу, превосходящую по размерам свои собственные.‎

Криль, анчоусы, морские черви — море богато на люминесцентные ресурсы, но даже неподвижные кораллы способны отражать накопленный ранее свет, изменяя оттенок.

Из наземных светящихся существ самые популярные — это, конечно, светлячки. Но знаете ли вы, что светящихся жучков на земле более двух тысяч видов? Светятся даже их личинки, а цвет их свечения может быть разным в зависимости от вида: здесь и желтый, и зеленый, и даже красный. Одни «горят» непрерывно, другие — в зависимости от обстоятельств, используя свет как функцию коммуникации.

Улитки-фонарики при появлении опасности прячутся в ‎раковину и «загораются», давая преимущественно ярко-зеленый свет. Цель этой манипуляции двойная: во-первых, улитка зрительно увеличивается в объеме, а во-вторых, отпугивает противника, одновременно привлекая более крупного охотника уже за самим агрессором.

Коварные во всех отношениях скорпионы оборачивают в свою пользу и природные источники излучений. Не являясь биолюминесцентными созданиями, они способны светиться сине-зеленым светом, отражая ультрафиолетовые лучи определенной длины волны. Также они могут флуоресцировать, используя лунный свет.

Ученые не оставляют надежд на использование этих способностей живых организмов для науки, ведь их применение в будущем может спасти жизни людей.

Легенда гласит, что римский государственный ‎деятель Плиний, отведав блюдо из сырых клемов (этих моллюсков размером до 18 мм еще называют венерками), заметил изменение цвета выдыхаемого им воздуха. И ему не показалось: современные исследования подтверждают, что клемы светятся за счет свободных радикалов, наличествующих в их теле. А значит, в будущем могут помочь в выявлении онкологии на ранних стадиях.

О генетических экспериментах по выведению пород светящихся животных известно давно. Так, в аквариумах можно встретить симпатичных биолюминесцентных рыбок, но вот мерцающие кошки — также плод научных изысканий — призваны рано или поздно помочь в разработке методов генной терапии для лечения даже таких сложных заболеваний, как ВИЧ-инфекция и СПИД. Ведь кошачья разновидность этого недуга тоже существует. А геном кошки и человека совпадает аж на 90%!

Кстати, здесь ученым помогли медузы — именно у них взяли флуоресцентный ген. «Подсвечивая» кошачий организм, он даст возможность проследить рост любых, в том числе раковых клеток, а также нейронных связей, чтобы понять механизмы развития болезней и выстроить эффективные схемы лечения.

А пока наука бьется за наше здоровье, давайте получать эстетическое удовольствие при взгляде на милые светящиеся создания. Во-первых, это тоже полезно. А во-вторых, просто красиво. Если не забывать, конечно, о безопасности.