Овај чланак је из Хакаи магазина, интернетске публикације о науци и друштву у обалним екосистемима. Прочитајте још оваквих прича на хакаимагазине.цом.
Док се спуштам у мрачне воде, моје плаве лампице откривају спектакуларни приказ флуоресцентних боја које блистају од неких корала и морских створења испод. Обично је тешко препознати голим оком, ова тајна, шарена светлост блиста светлујући попут дискотеке из 80-их година у снопу мојих светла.
Флуоресценција на гребену настаје тако што плава светлост краће таласне дужине апсорбује посебне протеине у ткивима и примењује се као зеленило, црвенило, наранџе и жута дужа таласна дужина. Док океан природно филтрира светлост, остављајући подводни свет бачен претежно плавом бојом испод 15 метара или тако даље, додавање концентроване плаве светлости батеријских лампица и лампица причвршћених на статив мог фотоапарата стимулише најјачи одговор флуоресцентних протеина. Жути филтери на мојим сочивима и ронилачка маска блокирају потицајну плаву светлост, омогућујући ми да видим и ухватим пуни опсег психоделичног спектакла.
Фотографирам морску флуоресценцију више од 25 година, снимајући је од Црвеног мора до Филипина. Увек радим ноћу, када је флуоресценција најизраженија на тамној позадини.
Морска флуоресценција једном је одбачена као феномен без биолошке функције, али научници широм света постепено излажу њеним компликованим улогама. Далеко од биолошког значаја, протеини су можда критични за здравље екосистема гребена и његову способност да реагује на стрес.
Фото или флуоресцентни протеини одговорни за флуоресценцију, такође познати као пигменти, су свестрани молекули. У плићаку, где су сунчеви зраци интензивни, протеини делују као врста заштитног средства за кораљни гребен, смањујући светлосни стрес.
У дубљим, мрачнијим водама, ови протеини у неким врстама корала служе за појачавање светлости. Сви кораљи живе у симбиози са алгама, које пружају енергију свом домаћину кроз фотосинтезу. Протеини помажу луку и леду расположиву светлост, осигуравајући да чак и алге дубоко у ћелијама кораља могу да му приступе.
Већина од 83 криптичне врсте које је морски биолог Маартен Де Браувер и његов тим документовао флуоресцирајући су предатори, укључујући и масирану шкорпиону, која лови мање рибе и ракове. Управо је ова пронађена у Египатском Црвеном мору. (Лоуисе Мурраи)Количина флуоресцентног протеина који корал производи одређује се његовом генетиком и јаком експресијом гена. „Постоји велика разлика у производњи пигмената између појединаца исте врсте“, објашњава Јорг Виеденманн, шеф лабораторија за корални гребен на Универзитету Саутемптон у Великој Британији. „Једна може да флуоресцира, док друга производи мало или нимало боје.“ Кораљ са драматичном биофлуоресценцијом може расти спорије од свог мање шареног суседа у нормалним условима, јер троши више своје енергије стварајући флуоресцентне протеине, али може имати предност када опорезано сунчевом светлошћу.
Морска флуоресценција постоји у различитим морским организмима, у умереним и тропским водама. Ако су улоге флуоресцентних молекула сада релативно добро разумете у кораљима, то се не може рећи за њихову сврху у рибама. „Али јасно је да флуоресценција игра важну улогу у животу неких риба“, каже Ницо Мицхиелс, еколог са Универзитета у Тубингену у Немачкој, уз упозорење да су подаци још увек ограничени и прелиминарни. Биолози су открили да неке рибе имају жуте филтере у очима, што чини се да подржава теорију да је биофлуоресценција много више од прилично нуспродукта.
Мицхиелсов тим испитао је стотине врста риба ради флуоресценције и пронашли су различите обрасце. Мање врсте имају већу вероватноћу да флуоресцирају од већих. Такође постоји снажна повезаност између високо камуфлираног начина живота и сјајне флуоресценције. Предатори из засједе, попут каменица и шкорпиона, су добри примјери: Прекинути флуоресценција ових риба може им помоћи да се уклопе у флуоресцентну позадину гребена. Код неких врста са изразитим разликама у изгледу између мушкараца и жена, чини се да флуоресценција такође игра улогу у сексуалној привлачности.
Мале рибе које живе у школама такође могу користити црвену флуоресценцију у својој очној регији за комуникацију на кратком нивоу. Црвено светло неће путовати далеко под водом, тако да рибе попут риђе окове могу комуницирати унутар роја без привлачења пажње предатора. Длакава риба, део породице риба риба, у свом мамцу има флуоресцентне протеине, који могу помоћи у привлачењу нежељеног плена. А научници сумњају да неке рибе емитују флуоресценцију тако да се њихова светлост одбија од очију њиховог плена, чинећи тако потенцијални оброк лакшим за лоцирање.
Високо камуфлиране врсте често се класификују као подаци који имају недостатак ризика од изумирања јер их је тако тешко наћи. Али белгијски морски биолог Маартен Де Браувер са Универзитета у Лидсу у Великој Британији испитао је стотине риба са Индонезије, Божићног острва и Кокосових острва и установио да 87 процената врста сматра криптичном употребом флуоресценције. Инспирисан радом научника кораља који су користили плава светла да примете нове, веома мале колоније кораља, погледао је да ли плава светла могу помоћи истраживачима да пронађу и преброје тешко пронађене врсте попут ситног пигмејског морског коња. „Успели смо да пронађемо дупли број морског коња плавим светлима него у нормалним условима испитивања“, каже он. "Пошто је биофлуоресценција свеприсутна код криптичних врста, плава светлост изгледа као веома корисно средство за испитивање животиња које би се иначе занемариле."
О флуоресценцији у морском животу остаје много тога да се открије, али опремите се плавим светлом и вашим жутим филтерима и можда ћете то видети и сами.
Ситни штребер црвених очију налази се у малим групама које пливају око Ацропора корала и хране се зоопланктоном. Риба има јарко флуоресцентне очи, што јој може омогућити прикривену комуникацију с осталим члановима групе. Ова посебна гоби пливала је у Црвеном мору. (Лоуисе Мурраи) Сјајно флуоресцентни пипци ове анемоне на Филипинима осветљавају њену розе анемонефисх и могу намамити у планктонски плен да би анемона могла да вечера. (Лоуисе Мурраи) Снимка коралног гребена широког угла у Анилау, Филипини, ноћу осветљена плавом светлошћу, показује флуоресцентне пигменте. У плитким водама, тврди кораљи претежно флуоресцеју зелено или жуто, док спужве и мекани кораљи често флуоресцеју ружичасто и црвено. Ехинодерме, попут ове перо-звезде која се храни струјом, могу флуоресцирати, али разлог зашто неки појединци то још увек нису познати. (Лоуисе Мурраи) Кораљни гребен у Дауину, Филипини, заслепљује се бојом. (Лоуисе Мурраи) Грациле гуштера има неуједначену флуоресценцију која би могла да јој помогне да се уклопи у закрпљену позадину гдје чека да прође мале плијесне рибе. Снимљено на острву Апо, Филипини. (Лоуисе Мурраи) Анемони у цевима леже покопани испод песка током дана. Тешко их је фотографирати јер су и осетљиви на светлост и таласе притиска са рониоца који се приближава. Најјача зелена флуоресценција на овој слици окружује уста бића, али њени убодни пипци носе зелене мрље које могу привући планктонски плијен. Фотографирано на острву Апо. (Лоуисе Мурраи) Плава морска звезда, која није флуоресцентна, лежи на јарко зеленом и жутом чврстом кораљу на гребену у Дауину. (Лоуисе Мурраи) Само зашто су носорози, шкрге, део уста и руб ове флуоресце Нембротха кубариана нудибранцх, али пигменти могу послужити за рекламирање његове токсичне природе потенцијалним грабежљивцима. Фотографирано у Дауину. (Лоуисе Мурраи) На површини јарко зеленог и љубичастог флуоресцентног тврдог корала у Дауину издваја се јастог који хвата морске црве и личинке рибе. (Лоуисе Мурраи) Жива флуоресценција шаљиваца анемона истиче се над тамним вулканским песцима Дауина. (Лоуисе Мурраи) Трновити морски коњ често се налази с репом омотаним око сунђера или израслих алги. Ова особа, фотографисана у Лембех тјеснацу у Индонезији, флуоресцирала је црвено током лова ноћу. Нису сви појединци флуоресцентни. (Лоуисе Мурраи) Ружичасти полипи овог кораља у Дауину протежу се ноћу да би ухватили планктон и допуњавали шећере које корал прима из фотосинтетских алги које живе унутар његових ткива. (Лоуисе Мурраи)