Valoa säteileviä olentoja. Epätavallisimmat valovoimaiset merieläimet. 14. Meren tähdet

Luonto on antelias. Antaa toisille kauneutta ja armoa, toisille älyä ja ovelaa, toisille myrkkyä ja pelottavan ulkonäön. Onnettomat ja rumat, jotka asuvat syvässä pimeydessä, saavat myös jotain.

Bioluminesenssi on elävien organismien kyky hehkua, joka saavutetaan itsenäisesti tai symbionttien avulla. Nimi tulee muusta kreikasta. βίος, "elämä" ja lat. luumen- "valo". Valo syntyy kehittyneemmissä organismeissa erityisissä olosuhteissa valoisia elimiä(esimerkiksi kalojen fotoforeissa), yksisoluisissa eukaryooteissa - erityisissä organelleissa ja bakteereissa - sytoplasmassa. Bioluminesenssi perustuu kemiallisia prosesseja, jossa vapautunut energia vapautuu valon muodossa. Näin ollen bioluminesenssi on kemiluminesenssin erityinen muoto. Wikipedia

1. Kirves kala Sternoptychidae

Tämän 200–2000 metrin syvyydessä elävän pienen trooppisen kalan vatsa on varustettu valoporeilla, jotka tuottavat vihreää säteilyä. Luminesenssi peittää kirveen siluetin: ylhäältä (meren pinnalta) tulevaa taustavaloa vasten kala muuttuu lähes näkymättömäksi alla eläville petoeläimille.

2. Valoisat toukat Arachnocampa luminosa

Uuden-Seelannin Waitomo-luolan katto muistuttaa tähtitaivasta. Näin kimaltelevat paikallisen sienihyttysen toukat. Ne kutovat silkkipesiä, alentavat monia lankoja tahmealla nesteellä ja houkuttelevat saalista loistollaan - kääpiöitä, etanoita ja jopa omia aikuisia sukulaisiaan.

3. Yövalo Noctiluca scintillans

Meren salaperäinen hehku, joka on kiehtonut merimiehiä ja kalastajia eri paikoissa vuosisatojen ajan maapallo, aiheuttavat yksisoluisia organismeja, dinoflagellaatteja, jotka muodostavat klustereita pintavesissä. Niiden lähettämät valopulssit voivat olla hälytyssignaaleja.

4.hehkuvat sienet Mycena lux coeli

Valaisevia sieniä tunnetaan yli 70 lajia. Yli 40 niistä kuuluu Mycena-sukuun. Japanilaisten mycena lux-coeli -sienten koko kasvaa kaatuneita puita, halkaisijaltaan vain 1-2 cm, mutta niiden hehku näkyy pimeässä 50 metrin etäisyydellä. Oletettavasti tällä tavalla sienet houkuttelevat itiöitä kantavia hyönteisiä.

5. helvetin vampyyri Vampyroteuthis infernalis

Pääjalkainen nilviäinen, vampiromorfiluokan ainoa nykyaikainen edustaja, elää 400–1000 metrin syvyydessä happiminimivyöhykkeellä. Hänen koko kehonsa on peitetty valoporeilla, joiden toimintaa vampyyri hallitsee hyvin: hän pystyy hallitsemaan välähdysten kestoa ja voimakkuutta. Musteen sijaan se lähettää vaaratilanteessa kimaltelevaa limaapilven.

6. skorpioneja Skorpioneja

Kädessä pidettävää UV-lamppua on pitkään käytetty näiden eläinten yölliseen kenttäkuvaukseen. Skorpioneilla ei ole kykyä bioluminesoitua, mutta niiden eksoskeletoni sisältää fluoresoivia aineita, jotka aktivoituvat altistumalla tietynpituisille ultraviolettiaaltoille.

7. tulikärpäsiä Lampyridae

Tässä perheessä on noin 2000 kovakuoriaislajia. Niissä kaikissa on valovoimaiset elimet erilaisia ​​tyyppejä. Yleisin on lyhty, joka sijaitsee vatsan pääteosissa. Erivoimaiset ja -kestoiset valosignaalit ovat kommunikaatioväline naaraiden ja urosten välillä.

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.

Ercinia Latinalainen nimi Hercynian metsän linnut, joiden höyhenet hehkuvat yölläon latinankielinen muunnelma Herciniasta, Saksan Hersynian metsän linnusta, jonka höyhenet kiiltävät yölläLatinankielinen nimi Hercynian metsän linnulle, jonka höyhenet hehkuvat yöllä

Hercynia on latinankielinen muunnelma Herciniasta, Saksan Hersynian metsän linnusta, jonka höyhenet kiiltävät yölläLatinankielinen nimi Hercynian metsän linnulle, jonka höyhenet hehkuvat yölläon latinankielinen muunnelma Herciniasta, Saksan Hersynian metsän linnusta, jonka höyhenet kiiltävät yölläLatinankielinen nimi Hercynian metsän linnulle, jonka höyhenet hehkuvat yöllä

Tämän legendan aloitti Plinius Vanhin vuonna lyhyt viesti hänen Natural Historynsa kirjassa 10:

Hercynian metsässä Saksassa meille kerrottiin, että niitä on outoja lintuja jonka höyhenet hehkuvat kuin tuli yöllä.

Plinius vanhin Luonnonhistoria» X. LXVII. 132

Gaius Julius Solinus 3. vuosisadalla jKr laajensi tämän kuvauksen kokonaiseksi tarinaksi. Osoittautuu, että pimeässä Hercynian metsässä (katso lisätietoja metsästä artikkelista "Achlis") kaikki eivät ole vain tottuneet tähän upeaan lintuun, vaan myös vetäessään höyheniä siitä käyttävät ominaisuuksiaan yömatkoihin :

Hercynian metsässä on lintuja, joiden höyhenpeite hehkuu pimeässä ja antaa valoa, joka hajottaa metsässä vallitsevan yön. Siksi paikalliset he yrittävät ohjata öisiä lentojaan siten, että he voivat navigoida tässä valossa. He löytävät tiensä myös heittämällä kimaltelevia höyheniä edessään olevaan pimeyteen.

Solin "Kokoelma nähtävyyksiä", 20, 6-7

Isidore Sevillalainen toisti Solinin tiedot, mutta sillä poikkeuksella, että yöllä germaanisen metsän halki kävelevät matkustajat eivät nyt heitä höyheniä eteensä; nyt linnut itse lentävät kävelijän edellä ja valaisevat hänen polkunsa loistavilla siipeillään. Isidore nimeää linnut ercinia (Hercyniae) ja saa tämän nimen Hercynian metsästä (Hercynio) - nimen, jonka ehkä keksi itse Isidore.

Ajan myötä nämä linnut joutuivat viestien joukkoon, jonka keskiaikaiset bestiarit omaksuivat etymologioista. Toisen perheen bestiaareissa lintu ercinia- tavallinen vieras, mutta ei lisäominaisuuksia bestiaries ei lisätty tähän lintuun, velvollisuus ja lähes sanatarkasti toistaa Isidore.

Istrian etiikan "kosmografiassa" (7. vuosisata) nämä linnut muuttivat yhtäkkiä sijaintiaan ja osoittautuivat ei Hercynian metsän, vaan Kaspian alueen Hyrkanian metsän asukkaiksi. Ethicuksessa Hyrkanian metsä näyttää väärältä, koska sitä ennen hän kuvailee pohjoisia alueita. Todennäköisesti se oli yleinen virhe, mutta se kannatti ja koko rivi keskiaikaiset kirjailijat sijoittavat nämä linnut Kaspianmeren läheisille alueille.

Hugh of Saint-Victor nauhoitti omituisen vaiheen valoisten lintujen legendan kehityksessä, kuvaillen iso kartta Ebstforskon rauha - kirjoita 1030-1035. Avaruudessa mukana pohjoinen valtameri, Tonavan ja tämän valtameren välissä, "Erityisesti Hugo näki tietyn niemen, jossa asuivat gelonit, jotka ovat peitetty vihollisten iholla, sitten gootit, kyokefaalit ja sitten kasaarit, gazarit ja" hevosmetsän, jossa oli valoa. linnut ", saltus equinus, habens aves fulgore perspicvas ("hevosen" määritelmä, eqinus - ilmeisesti Hercinuksen korruptoima.

Chekin, L.S. "Kristillisen keskiajan kartografia. VIII-XIII vuosisata."

Honorius Augustodon 1100-luvulla menee vielä pidemmälle ja tuottaa kokonaan keksitystä "Hircanian metsästä" koko Hyrkanian alueen ja sijoittaa itse Hyrkanian Baktrian länsipuolelle:

Tästä alkaa Hyrcania, joka on nimetty Hyrkanialaisen metsän mukaan, jossa on lintuja, joiden höyhenet hehkuvat yöllä.

Honorius Augustodon "Maailman kuvasta", I.XIX

On olemassa hypoteesi, että vahasiipisen hännän kirkas höyhenpeite voisi olla syynä tähän legendaan.

Plinius mainitsi nämä linnut ensimmäistä kertaa vanhempi(23–79 jKr):

Hercynio Germaniae saltu invisitata gena alitum accepimus, quarum plumae ignium modo conluceant noctibus.

Gaius Plinius Secundus "Naturalis Historia", VIII.123-124

Meille on kerrottu oudoista lintulajeista Saksan Hercynian metsässä, joiden höyhenet loistavat kuin tulipalot yöllä.

Kolmannella vuosisadalla jKr. Solin laajensi tämän lyhyen kertomuksen kokonaiseksi tarinaksi:

Saltus Hercynius aves gignit, quarum pennae per obscurum emicant et interlucent, quamvis obtenta nox denset tenebras. unde homines loci illius plerumque nocturnos excursus sic destinant, ut illis utantur ad praesidium itineris dirigendi, praeiactisque per opaca callium ratiom viae moderentur indicio plumarum refulgentium.

Cajus Julius Solinus "Collectanea rerum memorabilium", 20, 3

Hertswaldin metsässä kasvaa sisaruksia, joiden höyhenet loistavat ja valaisevat pimeässä, vaikka yö ei ole koskaan niin lähellä ja pilvinen. Ja sen vuoksi tuon maan miehet tekevät suurimmaksi osaksi niin, että lähdetään yöllä, jotta he voisivat etsiä sitä avuksi ohjatakseen heidän matkaansa: ja heittämällä heidät heidän eteensä avoimille poluille, löydätte, kuinka he voivat kulkea heidän tiensä. noiden höyhenten kiiltojen avulla, jotka osoittavat heille, mihin suuntaan heidän on mentävä.

Iulius Solinus Polyhistorin erinomainen ja miellyttävä työ...

Isidore Sevillalainen toisti kaiken Solinin kirjoittaman paitsi matkailijan toimintatavan tämän linnun höyhenillä. Nimi Hercynia ilmestyy ensimmäistä kertaa myös "Etymologiesissa".

Pimeässä hehkuvien elävien olentojen tutkimuksen historia on jatkunut yli kolmesataa vuotta. Ja se on vain itse asiassa tieteellinen lähestymistapa sen sijaan, että katselisit villieläinten ihmeitä. Ensimmäinen todiste salaperäisestä hehkusta, erityisesti merivedestä, kuuluu Aristoteleelle ja Plinius vanhemmalle.

Laivan lokeissa on 1800-luvun loppuun asti ja vielä 1900-luvun alkuun asti kirjaa merimiehistä meriveden lumoavasta hehkusta erityisesti eteläisillä leveysasteilla. Tätä ilmiötä eivät sivuuttaneet matkailijat, joiden joukossa oli luonnontieteilijöitä, esimerkiksi Charles Darwin kuuluisassa "Matka Beagle-laivalla".

Taiteilijat, joilla oli mahdollisuus tarkkailla bioluminesenssia (niin tätä ilmiötä kutsutaan), yrittivät vangita tämän spektaakkelin maalien avulla - loppujen lopuksi digitaalikameroita ei yksinkertaisesti ollut tuolloin. Olemme saaneet upean värillinen kaiverrus Hollantilainen taidemaalari Moritz Escher, joka kuvaa delfiiniparvea, joka leikkii valoisassa meressä. Taiteilija onnistui välittämään vaikutelman, että meri itse leimahtaa ja kimaltelee.

Ensimmäinen kokeilu bioluminesenssin ilmiön tutkimiseksi tehtiin vuonna 1668. Robert Boyle (hänen nimensä tunnetaan monille Boyle-Mariotten lain fysiikan tunneista) tutki palamisprosesseja ja havaitsi samankaltaisuuden tavallisen hiilen palamisen ja mädän hehkun välillä: hapen puuttuessa hehku katoaa molemmissa tapauksissa.

Ensimmäinen, joka teki perusteellisen tutkimuksen orgaanisen luminesenssin mekanismeista, oli Raphael Dubois. Vuonna 1887 hän teki sarjan kokeita valokuoriaisten Pyrophorus-kuoriaisten uutteilla. Hänen työnsä päätulos oli vastuussa kahden fraktion luminesenssista: alhaisen molekyylipainon (kutsuttiin lusiferiiniksi) ja proteiinin (lusiferaasi), jotka reagoivat eri tavalla lämpötilan muutoksiin.

Edmund Newton Harvey Princetonin yliopistosta aloitti 1920-luvulla tutkimuksen bioluminesenssin tutkimiseksi äyriäisissä. Hän pystyi tunnistamaan ja kuvaamaan yksityiskohtaisesti lusiferiinin ja lusiferaasin ominaisuuksia nilviäisissä ja äyriäisissä. Bioluminesenssin mekanismien aktiivinen tutkimus jatkuu tänään. Etenkin planktonin hehkua ei ole täysin tutkittu, vaikka tällä alalla on jo paljon selvitetty.

Bioluminesenssin mekanismit

Sitä ei sinänsä ole vaikea arvata olento ei voi hehkua. Joitakin prosesseja täytyy tapahtua, joiden seurauksena tämä salaperäinen, melkein mystinen valo ilmestyy.

Jos et mene yksityiskohtiin tulikärpästen, erilaisten äyriäisten, pääjalkaisten ja kalojen organismeissa tapahtuvista fysikaalis-kemiallisista reaktioista, saadaan seuraava kuva. Bioluminesenssi tapahtuu useiden monimutkaisten prosessien seurauksena, mukaan lukien lusiferiinin hapettuminen. Tässä tapauksessa vapautuva energia ei hajoa lämmön muodossa, vaan muuttuu valosäteilyksi.

Jotta luminesenssia aiheuttavat prosessit aktivoituvat, lusiferiinimolekyyli on saatettava pois lepotilastaan. Molekyylejä ympäröivä ympäristö vaikuttaa myös hehkun kirkkauteen ja kestoon. Hapen puuttuessa hehkua ei tapahdu.

Mitkä eläimet hehkuvat pimeässä

Fireflies. Tämä on johtava maakuoriaisten perhe yökuva elämää. Päivällä ne piiloutuvat ruohoon ja puihin. Perheeseen kuuluu noin 2 tuhatta lajia, jotka elävät melkein kaikilla mantereilla (lukuun ottamatta tietysti Etelämannerta). Maalla elävistä eläimistä vain tulikärpästen vartalon häntäosassa on valoisat elimet. Kaikki muut valaisevat organismit elävät merissä ja valtamerissä.

Hehkuva planktonia. Suurin osa planktonista koostuu pienistä äyriäisistä, mutta ne eivät hehku. Alkueläimet, joita kutsutaan dinoflagellaateiksi, muuttavat meriveden tähdeksi. Hehkun aiheuttavat vesimassojen liikkeestä tulevat impulssit, jotka nostavat nämä yksisoluiset organismit pois levosta.

Selkärangattomat. Otetaan esimerkkinä sellainen utelias laji kuin kampahyytelöt. Näiden olentojen ruumis on samanlainen kuin pussi, jonka toisessa päässä on suu ja toisessa tasapainoelimet. Niissä ei ole pistäviä soluja, joten ktenoforit vangitsevat ruokaa suullaan tai vangitsevat lonkerot. Ne ruokkivat planktonia tai pienempiä ctenoforeja.

Kalmarit. AT eteläiset meret Kalmarilajeja on useita, joista löytyy sekä pieniä että jopa valtavia. Erityisesti jättiläinen kalmari. Tämä laji oli huonosti ymmärretty 2000-luvun alkuun asti. Ensimmäiset kuvat livenä jättiläiskalmari sisään luonnollinen ympäristö saivat 30. syyskuuta 2004 japanilaiset tutkijat Tsunemi Kubodera ja Kyochi Mori.

Merikynä. Nämä elävät organismit kuuluvat pinnate kalkkipitoisten polyyppien ryhmään. Levinnyt Atlantin valtameren trooppisissa ja subtrooppisissa vesissä ja Välimeri. Asuttele pesäkkeinä hiekkaiselle tai mutaiselle pinnalle merenpohja. Höyheniä on noin 300 tyyppiä. Hehku tapahtuu reaktiona ulkoisiin ärsykkeisiin.

Bioluminesenssi esiintyy klo monenlaisia seuraavat ominaisuudet:

• saalista tai kumppaneita
• varoitus tai uhkaus
• pelottaa tai häiritä
• naamiointi luonnollisten valonlähteiden taustaa vasten

Tähän mennessä on monia tapauksia, joissa bioluminesenssin toimintaa yksittäisten valoorganismien elämässä ei ole täysin määritelty tai sitä ei ole tutkittu ollenkaan.

• Charles Darwin "Voyage on the Beagle"
• Ilmainen sähköinen tietosanakirja Wikipedia, osio "Bioluminesenssi".
• Ilmainen sähköinen tietosanakirja Wikipedia, osio "Fireflies".
• Ilmainen sähköinen tietosanakirja Wikipedia, osio "Jättikalmari".
• Journal "Science and Life", nro 1, 2001. Etsi jättiläinen kalmari.

Joillakin meren eläimillä, mukaan lukien 180 kalalajia, on ainutlaatuisia rakenteita ihossaan, joka siniselle valolle altistuessaan saa ne hehkumaan neonpunaisena, vihreänä tai oranssina. Tätä ominaisuutta kutsutaan biofluoresenssiksi. Se, toisin kuin bioluminesenssi, joka tapahtuu avulla kemiallinen reaktio tuhansien meri- ja maaeläinten organismeissa se tapahtuu aivan eri tavalla. Ensinnäkin biofluoresenssi ei ole seurausta kemiallisesta reaktiosta, eivätkä eläinten ulkoiset kudokset pysty säteilemään valoa itsestään. Sen sijaan fluoresoivat organismit absorboivat sinistä valoa, muuntavat sen ja lähettävät sen uudelleen. Molekyylitasolla tämä tapahtuu seuraavalla tavalla. Erityiset fluoresoivat molekyylit kehossa absorboivat korkean energian sinisen valon fotoneja. Kun nämä fotonit törmäävät fluoresoivien molekyylien kanssa, jälkimmäiset "kiihtyvät" siinä määrin, että niiden elektroneista tulee korkeaenergisiä. Kun elektronit ovat "kiihtyneet", ne palaavat nopeasti alkuperäiseen tilaansa, mutta tämän "rentoutumisen" aikana ne vapauttavat energiaa fotonien muodossa. Mutta koska elektronit käyttivät energiaa "virittymisensä" aikana, ne lähettävät fotoneja, joiden energiataso on pienempi kuin ne, jotka absorboituivat. Toisin sanoen keho alkaa säteillä pitkän aallonpituista valoa, kuten vihreää, keltaista tai oranssia. Merieläimet, joille on ominaista biofluoresenssi, absorboivat jatkuvasti meressä olevaa sinistä valoa. Tiedetään, että valoa absorboivat vesimolekyylit, veteen liuenneet orgaaniset ja epäorgaaniset aineet sekä kasviplanktoni. Joten infrapuna- ja punainen valo imeytyvät kokonaan ylemmistä vesikerroksista, vain vihreä-sininen valo tunkeutuu valtameren syviin kerroksiin, ja vain sininen valo jää yli 100 metrin syvyyteen. Biofluoresenssi on tyypillistä valtameren eri kerroksissa asuville merieliöille. Näitä ovat esimerkiksi kissahai, eräät skorpioni- ja tropefinkalaperheiden edustajat sekä korallit. Tiedemiesten mukaan tämä ilmiö on erityisen yleinen koralleihin ja pohjan rakoihin piiloutuneiden salaisten kalojen keskuudessa. Nykyään tutkijat eivät voi yksiselitteisesti sanoa, kuinka eläimet käyttävät biofluoresenssia. Yleisimmän version mukaan tämä ominaisuus on kuitenkin välttämätön, jotta he voivat kommunikoida keskenään. Lisäksi tämän menetelmän avulla kalat voivat vaihtaa signaaleja salaa ja pysyä petoeläimille näkymättömänä. Loppujen lopuksi tiedetään, että kaikilla kaloilla ei ole kykyä nähdä neonvaloa, vaan vain lajeilla, joilla on erityinen rakenne silmä. Tiedemiehet eivät kuitenkaan ole vielä tutkineet tätä asiaa tarkemmin. Mielenkiintoista on, että jotkut eläinlajit voivat säteillä useiden värien valoa. Esimerkiksi, suurin osa kehon merihevonen hippokampus erectus säteilee punaista valoa, mutta eläimen silmien ympärillä on vihreitä valopilkkuja.