Кто светится в темноте

Время прочтения статьи
Текущий рейтинг статьи 4.7 4.7
Количество прочтений 10695
Дата добавления 2013-05-15
Наверняка многие из нас видели светлячков. Эти насекомые известны уже не первый век. С изобретением подводных лодок и батискафов человечество получило возможность заглянуть в подводный мир и обнаружилось, что там светлячков ещё больше, чем на суше. Кто же светится и почему?
Биолюминесценция. История исследований, механизмы свечения, светящиеся животные
Содержание статьи "Биолюминесценция. История исследований, механизмы свечения, светящиеся животные":
  1. Исследования свечения
  2. Механизмы биолюминесценции
  3. Какие животные светятся в темноте
  4. Список рекомендуемой литературы
  5. Комментарии

Исследования свечения

Истории изучения светящихся в темноте живых существ уже больше трёх сотен лет. И это только собственно научному подходу, а не наблюдениям за чудесами живой природы. Первые свидетельства о загадочном свечении, в частности, морских вод, принадлежат ещё Аристотелю и Плинию Старшему.

Вплоть до конца 19 века и даже в начале двадцатого столетия в судовых журналах встречаются записи моряков о завораживающем свечении морской воды, особенно на южных широтах. Не оставляли без внимания это явление и путешественники, среди которых были и учёные-натуралисты, к примеру, Чарльз Дарвин в своем известном «Путешествии на корабле "Бигль"».

Художники, которым доводилось наблюдать биолюминесценцию (именно так называется это явление), стремились запечатлеть это зрелище с помощью красок - ведь цифровых фотоаппаратов тогда просто не было. До нас дошла замечательная цветная гравюра голландского живописца Морица Эсхера, на которой изображена стая резвящихся в светящемся море дельфинов. Художнику удалось передать впечатление, что само море вспыхивает и сверкает.

Первый опыт изучения явления биолюминесценции был предпринят в 1668 году. Роберт Бойль (его фамилия многим известна из уроков физики в связи с законом Бойля-Мариотта) изучал процессы горения и обнаружил сходство между горением обычного каменного угля и свечением гнилушек: при отсутствии кислорода свечение в обоих случаях исчезает.

Первым же, кто занялся основательным изучением механизмов органического свечения, стал Рафаэль Дюбуа. Он в 1887 году поставил серию опытов с экстрактами из светящихся жуков Pyrophorus. Главным результатом проделанной им работы за свечение были ответственны две фракции: низкомолекулярная (была названа люцеферином) и белковая (люцифераза), по-разному реагирующие на изменение температурного режима.

В 20-ые годы прошлого века Эдмунд Ньютон Харви из Принстонского университета начал работы по изучению биолюминесценции ракообразных. Он сумел выявить и подробно описать особенности люцеферина и люцеферазы моллюсков и ракообразных. Активное изучение механизмов биолюминесценции продолжаются и сегодня. В частности, не до конца исследовано свечение планктона, хотя многое в этой области уже прояснилось.

Механизмы биолюминесценции

Не трудно догадаться, что само по себе живое существо светиться не может. Должны происходить некие процессы, в результате которых появляется этот загадочный, почти мистический свет.

Если не вдаваться в подробности физико-химических реакций, протекающих в организмах светлячков, различных ракообразных, головоногих и рыб, то получается следующая картина. Биолюминесценция возникает в результате ряда сложных процессов, в числе которых - окисление люциферина. Выделяемая при этом энергия не рассеивается в виде тепла, а преобразуется в световое излучение.

Чтобы процессы, вызывающие свечение, активизировались, молекула люциферина должна быть выведена из состояния покоя. На яркость и продолжительность свечения влияет также окружающая молекулы среда. При отсутствии кислорода свечение не возникнет.

Какие животные светятся в темноте

Светляки. Это семейство наземных жуков, ведущих ночной образ жизни. Днём они прячутся в траве и на деревьях. В семействе насчитывается примерно 2 тысячи видов, обитающих практически на всех континентах (кроме Антарктиды, естественно). Из животных, обитающих на суше, только светляки и имеют органы свечения, расположенными в хвостовой части их тела. Все прочие светящиеся организмы обитают в морях и океанах.

Светящийся планктон. Основную массу планктона составляют маленькие рачки, но светятся не они или не только они. Воду морскую превращают в звёздную россыпь простейшие, которые называются динофлагелляты. Свечение вызывают импульсы от движения водных масс, выводящие этих одноклеточных из состояния покоя.

Беспозвоночные. В качестве примера приведём такой любопытный вид как Гребневики. Тело этих существ похоже на мешочек, на одном конце которого располагается рот, а на другом органы равновесия. У них нет стрекательных клеток, поэтому пищу гребневики захватывают ртом или ловчими щупальцами. Питаются планктоном или более мелкими гребневиками.

Кальмары. В южных морях обитает несколько видов кальмаров, среди которых есть и небольшие по размеру и даже огромные. В частности, гигантский кальмар. Этот вид оставался плохо изученным вплоть до начала 2000-ых годов. Первые снимки живого гигантского кальмара в естественной среде были получены 30 сентября 2004 японскими учеными Цунеми Кубодера и Киочи Мори.

Морское перо. Эти живые организмы относятся к группе перистых известковых полипов. Распространены в тропических и субтропических водах Атлантического океана и Средиземного моря. Селятся колониями на песчаном или илистом морском дне. Насчитывается примерно 300 видов перьев. Свечение возникает как реакция на внешние раздражители.

Биолюминесценция выполняет у различных видов следующие функции:

  • привлечение добычи или партнёров
  • коммуникация
  • предупреждение или угроза
  • отпугивание или отвлечение
  • маскировка на фоне естественных источников света

До сих пор есть немало случаев, когда функция биолюминесценции в жизни отдельных светящихся организмов определена не до конца или не изучена вовсе.

Список рекомендуемой литературы

  • Чарльз Дарвин «Путешествие на корабле "Бигль"»
  • Свободная электронная энциклопедия Википедия, раздел "Биолюминесценция".
  • Свободная электронная энциклопедия Википедия, раздел "Светляки".
  • Свободная электронная энциклопедия Википедия, раздел "Гигантский кальмар".
  • Журнал "Наука и жизнь", №1, 2001. Поиски гигантского кальмара.
Оцените эту публикацию
Источник: Поэтому.Ру
Комментариев: 10
Текущий рейтинг: 4.7. Голосов: 3

Отзывы и комментарии к статье

avatar
10 • 12:55, 2013-05-17
Думаю со временем биотехнологии будут развиваться все стремительнее и не исключено что появятся источники света с подобным принципом действия, которые будут работать без электричества. Уже сейчас предпринимаются попытки создания экранов, на основе биотехнологий.
avatar
9 • 12:31, 2013-05-17
Интересно, были ли когда-то попытки использовать опыт природного мира для того, чтобы создать альтернативу обычным лампам?
avatar
8 • 11:29, 2013-05-17
Согласен c 5 natalia, все научные разработки делают исходя из наблюдений за живой природой, много интересного находится под носом.
avatar
7 • 13:58, 2013-05-16
Самое красивое, загадочное явление природы. Даже зная (пусть не до конца пока) механизм свечения, это кажется чудом. В статье не упомянуто, но еще есть бактерии, которые также светятся.
avatar
6 • 12:57, 2013-05-16
Мне рассказывали о морских улитках, которые способны регулировать свое свечение в зависимости от обстоятельств. smile Они рассеивают и усиливают свой свет так, что по всем показателям превосходят созданные человеком приборы освещения! surprised
avatar
5 • 12:52, 2013-05-16
Может,изучив получше биолюминесценцию,в будущем нас всех ждут новые возможности и открытия.Кто знает,может и электроэнергии меньше потребуется.
avatar
4 • 12:49, 2013-05-16
Мне всегда было забавно наблюдать за светлячками, но я не знал, почему они светятся. Теперь в общих чертах понял, что к чему.
avatar
3 • 12:26, 2013-05-16
Мне лично, жителю средней полосы, всего один раз посчастливилось погрузиться в море ночью. Могу сказать совершенно откровенно - это надо пережить обязательно. Никогда не знал, что под водой столько света. Тем, кто не пробовал ночной дайвинг, советую от всей души - переборите свои страхи и робость и поймете, что такое биолюминесценция.
avatar
2 • 12:09, 2013-05-16
Биолюминесценция - это действительно чудо природы, к сожалению до сих пор не изученое, а так бы ученые много могли бы взять для разработки новых видов технологий для человечества. Единственное, не могу понять откуда взяли, что гиганский кальмар светится, вроде бы ничего такого за ним не наблюдали.
avatar
1 • 11:29, 2013-05-16
Насекомое на втором фото просто как лампочка светиться, очень интересно узнать было, почему и как это происходит.
avatar
Копирование любых материалов без ссылки на сайт www.poetomu.ru запрещено законом и преследуется профессиональными юристами совместно с органами прокуратуры и судами
© 2012—2018 Поэтому.ру Современная энциклопедия и познавательный журнал
Этот замечательный сайт изготовлен студией Ариф