Lumină vie în natură
Ghicitul strălucirii mării
Strălucirea mării a stimulat oamenii din timpuri imemoriale, provocând nu numai uimire și admirație, ci și frică superstițioasă. Lipsa cunoștințelor științifice a dus involuntar la explicații fantastice, întruchipate în mituri, legende și basme.
Dar fondatorul doctrinei evoluției faunei sălbatice Darwin în lucrarea sa „Călătorie la bordul“ Beagle „a descris nu numai strălucirea mării, dar, de asemenea, strălucire hydroid - una dintre nevertebrate inferioare capturate în largul mării în apropiere de Tierra del Fuego,“ am păstrat în vasul buchet mare de apă sărată acestor zoophytes ... Când m-am frecat în întuneric, unele din ramuri, tot animalul începe să verde fosforescent; N-am văzut nimic mai frumos în astfel de lucruri. Cel mai remarcabil lucru a fost că scânteile de lumină s-au ridicat de pe ramuri, de la baza lor până la capăt. "
Ne apropiem de soluția misterului. Douăzeci de ani mai târziu, Ivan Goncearov, in timp ce la bordul fregatei „Pallada“, descrie un cluster din vestul Pacificului genul protozoare nochesvetok, specii noktilyuka mii. Aceste creaturi mici, variind în dimensiuni de la 0,2 la 2 mm, sunt distribuite pe scară largă aproape în întregul ocean.
Nochsvetka are loc în Marea Neagră. Oceanologul Academician LA Zenkevich și hidrobiologul NI Tarasov au văzut strălucirea a multe mii de noctuși în Golful Odessa și în Golful Sevastopol chiar după-amiaza!
În general, peridinians, printre care se numără echipa nochesvetkovyh - este principala sursă de cele mai comune de mare strălucire spumante în apele de coastă. În jurul fiecărui organism luminos, lumina este împrăștiată și se formează un spot deschis. Dacă există multe astfel de organisme luminoase planctonice, speckul se îmbină într-un giulgiu continuu. Strălucirea mării se intensifică într-un tremur spumos după nava.
În plus față de spumante, există, de asemenea, o strălucire flash. Focarele sunt cauzate de animalele macroscopice în mișcare activă și în special de reprezentanții mari ai planctonului - meduze și alte organisme.
Glow odn6vremenno poate acoperi zone mari ale mării în zeci și sute de kilometri pătrați, sau, dimpotrivă, formează un număr bine definit mici zone sub formă de pete sau dungi, amintind de „mori de vânt“.
Încă din secolul al XVIII-lea, MV Lomonosov a scris că "trebuie să ne gândim la lumina inofensivă a copacilor putreziți și a viermilor luminoși. Apoi, trebuie să scriem că lumina și căldura nu sunt întotdeauna legate între ele și, prin urmare, diferă ".
Popoarele din multe țări au observat mult timp fenomenul de "rece" lumină în natură. Și nu numai aurora nordică (polare), ci și lumina de noapte a insectelor - licuricii. Dintre cele peste o mie de specii de gandaci, 20 se gasesc in Uniunea Sovietica. În nord și în trupa de mijloc a Rusiei, o licurici se numește de obicei un popor "de vierme Ivanov". În Japonia, crustacee comune din genul cypridine sunt cunoscute, numite "mumikotaru", o licurici marine. care emite o lumină albăstrui strălucitoare.
Independent „live“ licurici Ivanova tsipridiny și nu pot fi echivalate cu caractere non-auto strălucire lemn și cioturi vulpe-foc, numit miceliu Armillaria ca urmare a proceselor chimice din oxidarea. Alte cauze provoacă strălucirea cărnii putrezite și a peștelui mort, descris de filozoful antic grec Aristotel. Desigur, nu bănuia că strălucirea provine din contaminarea cărnii cu bacterii. Luminozitatea bacteriană a unui pește mort sau a crustaceei este observată în întuneric la o distanță de până la douăzeci de metri.
Dar să revenim la lumina "vie" a viermilor viermi. În 1834, poetul Peter Ershov, pe baza observațiilor oamenilor și folclorul rus a creat celebra sa poveste „The ghebos Horse“. cel mai mare fizician optician Academician Vavilov, șeful de mult timp al Academiei de Științe a URSS, a remarcat pe bună dreptate că, chiar și la mijlocul poet educat al secolului al XIX-lea „Firebird strălucire rece pană părea irealizabil miracol, fantastic.“
Pasărea de foc în realitate, din nefericire, poate fi văzută doar pe scena teatrului sau în cinema. Dar în natură există multe organisme reale care emite lumină "vie". Cu toate acestea, a fost nevoie de munca a mii de oameni de știință - geografi, oceanografi și Hidrobiologie, zoologi, botaniști și microbiologi, fizicieni, chimiști, biochimiști n - pentru mai mult de două secole înainte au găsit mecanismul indiciu luminiscență.
Astăzi se știe că lumina rece a unor organisme vii - bioluminescența - provine din reacțiile biochimice. Cea mai obișnuită dintre acestea este oxidarea substanței complexe a luciferinei în organism cu oxigen și transferul energiei formate în ea către o altă substanță - luciferază. De asemenea, radiază lumina vizibilă "vie".
De ce avem nevoie de lumină vie pentru organismele noastre?
Nimic din natură nu are loc fără motiv. Deci strălucirea este cauzată de adaptarea biologică a organismelor la habitat, care a evoluat pe parcursul unei lungi evoluții.
În peștele de adâncime, luminiscența servește în principal pentru iluminarea și atragerea pradă. Luminozitatea luminii de zi a suprafeței mării scade cu o adâncime medie de 10 ori pentru fiecare 50 de metri. În același timp, grosimea apei de mare este similară cu cea a filtrului, permițând doar razele verde și albastre. Până de curând sa crezut că un întuneric total a dominat cele patru sute de metri de la suprafața mării. Dar măsurătorile exacte mai târziu au arătat că nu este așa. Oamenii de știință au descoperit că lumina la adâncimi mari este cauzată. organisme luminoase mici și mari. Pornind de la o adâncime de 200 de metri, apare deja o lumină individuală de lumină; la o adâncime de 300 de metri, ele devin continue, și slăbirea în continuare a iluminării nu mai este văzută ca o luminescență biologică devine mai puternică decât forța de lumină penetrante la această adâncime de la suprafață. flash de lumină individuale în intensitate depășită în timpul măsurătorilor de noapte luminozitate totală de 200 de ori, uneori chiar și la 1.000 de ori. Este foarte posibil ca izbucnirile cele mai violente au avut loc pe dispozitivul de contact fotometru cu pește lumina sau alt organism luminos.
Iluminarea "live" a peștilor de adâncime este diversă: unele au întreaga suprafață a corpului; altele - fotofori - acumulări de celule luminoase situate pe părțile laterale ale corpului, pe cap sau pe coadă. Și există frumusețe subacvatică - printese fabuloase de mare, îmbrăcate în natură în costume fantastice, care pâlpâiau ca un cer înstelat.
Oamenii de știință cred că bioluminiscența este suficientă pentru orientarea în mediul înconjurător a multor organisme de adâncime. De exemplu, ochii mari de diodon de pește, adaptați la iluminarea slabă a adâncimilor oceanice, au o deschidere de 1: 2. Dar acest lucru nu este inferior opticii camerelor moderne moderne!
Omnipotența evoluției naturii vii poate fi uneori invidioasă de inginerii de proiectare ai celor mai bune instrumente și aparate optice, sonore și electronice. De exemplu, dacă luminiscența servește pentru iluminarea mediului, atunci pereții organului viu sunt înconjurați de un număr de celule care îndeplinesc rolul unui reflector. Alte celule care acoperă organul pot fi comparate cu o lentilă. Deasupra acesteia, unele organisme au un strat de celule colorate care servesc ca un filtru usor. Este remarcabil faptul că mulți pești, în funcție de situație, pot să lumineze sau să stingă "iluminarea" naturală. Prin urmare, în procesul de evoluție, s-au dezvoltat adaptări care permit porților "vii" să deschidă sau să închidă corpul de iluminat.
O altă formă de adaptare a animalelor la mediu în lupta pentru existență este evacuarea, în caz de pericol, a unui lichid luminos sau "nor". În plus față de asemenea perdele luminoase respingătoare, există camuflaj "văluri chimice" care distrug și îneacă mirosul unui animal care apără sau atacă.
Sunt deosebit de interesante organele strălucitoare ale moluștelor cefalopode - caracatițe (caracatițe) și calmar. Este adevărat că, în romanele lui V. Hugo și Jules Verne, aceste animale sunt câteodată confuz și dimensiunile lor sunt oarecum exagerate. Dar în partea de sud a Oceanului Pacific, uneori există calmaruri uriașe. care au lungimea de cincisprezece până la douăzeci de metri (span din tentacule) și cântărește câteva tone. Astfel de giganți intră uneori în bătălii teribile de moarte cu balene de spermatozoizi la adâncimi de până la o mie de metri sau mai mult. Nu este surprinzător faptul că cefalopodii au dezvoltat multe organe și funcții unice: au trei inimi și sânge albastru; au capacitatea de a schimba culoarea corpurilor lor pentru mascare. Prin urmare, ele sunt numite "chameleoni ai mării".
Dar cel mai interesant lucru pentru noi este strălucirea moluștelor.
Chiar și o mică salcâmă-firefly wazaenia din Golful Toyama din Marea Japoniei, la vremea ei
înmulțirea are loc la suprafață de către mase, strălucind luminând tremurul unul față de celălalt. Luminiscența provine din iritație mecanică - mișcarea apei, frecarea de bule de aer și o atingere la alte organisme. Head, manta și perechi abdominale poverhnostdvuh exterioare ale tentacule presărate cu numeroase perle mici - fotofori. Cinci din aceleași, dar mai luminoase fotofori frontierează fiecare ochi. Și trei fotofori mari și mai strălucitori stau la marginile tentaculelor abdominale. Lumina unei singure vatazene luminează o zonă de 25-30 centimetri în diametru în apă. Dar sunt atât de multe în Golf!
Rețineți că strălucirea acestor calmaruri, precum și luminiscența multor viermi și insecte joacă rolul de a atrage indivizi de sex diferit. Prin urmare, strălucirea femelelor și masculilor este diferită.
Chiar și mai complexă și mai plină de căldură de mare. NI Tarasov, descrie acest fenomen: „Autoritățile centrale calmari ochi likoteytis diademă din Oceanul Indian la glubiny3000 metri - strălucire albastru ultramarin, lateral - sidefie, la mijlocul-abdominale cer-albastru, iar frontul alb - o culoare roșie-rubinie.“ Cum să nu spunem că acest animal miraculos este mai bun decât lumina rece, chiar și o pasăre de foc fantastică. Un corpurile strălucite de adâncime de tip proiector calmar permite ieșirea luminii într-o direcție dorită, conțin un „live“ reflectoare, lentile (uneori dublu!), „Oglinda“. Și lycoteita calmarului a găsit chiar și culoarea "lentilelor". Există ceva de gândit la designerii bionicii!
La fel de perfecte sunt și glandele producătoare de lumină de caracatițe și calmaruri de adâncime. Octopuses trăiesc lângă suprafață, în caz de pericol, aruncă un nor de "cerneală" lichid, iar apa adâncă izbucnește un nor luminos. La fel și în calmar. Acest lucru este de înțeles: la urma urmei, în întunericul adâncurilor, în ciuda luminiscenței multor organisme, "cerneala" pentru a pune în funcțiune "voalurile de mascare a fumului" va fi inutilă. Prin urmare, glanda de cerneală, pe parcursul unei evoluții lungi, a fost transformată într-un organ care produce un muc special care este emis ca o perdea de lumină.
Din nefericire, mărimea eseului nu ne permite să spunem despre alte animale și plante luminoase, să cunoaștem mai mult pe cititor cu fenomenul luminiscenței în natură. Probleme nerezolvate în acest domeniu sunt încă multe. Sperăm că cunoștința tinerilor cititori cu povestea noastră îi va încuraja pe mulți să aleagă în viitor o profesie interesantă de biologi și hydrobiologi, zoologi și botaniști. Necunoscute de știință, taine și secrete vor fi suficiente deloc!
Trimiteți-le prietenilor: