Світіння морських організмів
Одне з найбільш чудових і вражаючих спостерігача явищ в море - це світіння морських організмів. Можна годинами милуватися ^ сидячи вночі на березі Чорного моря, як спалахує яскравими іскрами набігає на берег хвиля. Також прекрасний вночі що залишається йде кораблем слід в море, то спалахує яскравими вогниками, то спалахує якимись блакитними кульками. Спокійні яскраві зірки виблискують на південному оксамитовому небі. Настільки ж яскраві то спалахують, то згасаючі холодні вогні в море начебто якимось дивним чином відображають небесне склепіння.
У більш теплих морях світіння моря буває настільки сильно, що здалеку здається загравою великої пожежі, - його можна навіть зняти на фотографічну пластинку (рис. 169).
Малюнок 169. Світіння моря.
Все це на поверхні моря. Але таємничими блакитними, зеленими і червоними вогнями світиться і безодня моря, висвітлюючи примарний світ глибоководних істот.
Що ж це за дивний вогонь, що не боїться води і не дає тепла? Як дивно оці бачити це з'єднання двох настільки здавалося б різнорідних і непримиренних стихій - вогню і води. Що ж примиряє їх? Це може зробити тільки всесильна життя. «Пірнаючі навколо пароплава дельфіни, - пише С. Зернов, - здаються одягнений в широкі палаючі парчеві ризи, а планктонна сітка йде в море і приходить на борт вся в палаючих дрібних зірок з вершиною конуса, як би залитої доведеним до сказу металом».
«Холодний» світло не обмежується тільки світлом, що випускаються організмами; відомо багато форм холодного світіння, фізичного і хімічного характеру, не пов'язаного з діяльністю живих організмів - фосфоресценція, флюоресценція, електролюмінесценція, пьезолюмінесценція і т. д. Кожен з цих видів холодного світла має свої особливості так само як і біолюмінесценція. Інтенсивність «живого» світла в порівнянні зі штучним дуже невелика. Визначення сили світла культури бактерій, що світяться показало, що 1 м2 поверхні такої культури дає силу світла, яка дорівнює 6-7 десятитисячним часток світла свічки.
Явище світіння широко поширене серед морських тварин, слабкіше виражено у морських рослин. З живуть в повітрі організмів, навпаки, здатність виробляти світло наділені лише деякі бактерії, гриби і комахи. Ще слабкіше, ніж в повітрі, світяться організми в прісній воді. Зате в море світяться різні представники бактерій, радіолярій, джгутикових (рис. 170), губок, медуз, гідроїдів, сифонофор, восьмипроменевих коралів, ктенофор, немертин, моховинок, кільчастих хробаків, ракоподібних, молюсків, офіур, оболочнікових і риб.
Малюнок 170. жгутиковой - ночесветка (Noctiluca) і світяться крапельки в її тілі.
У море світіння однаково зазвичай у всіх шарах - і в самих поверхневих, і в самих глибинних. Майже половина всіх класів тварин і шоста частина загонів мають світяться форми. З глибоководних риб здатністю світитися володіє приблизно десята частина.
Одні організми спалахують і потухають, інші світяться безперервно; до цих останніх відносяться бактерії. Забарвлення світла різна - це нескінченно різноманітні відтінки зеленого, блакитного і червоного кольорів, з усіма переходами. Часто «живий» світло здається абсолютно срібно-білим.
У одноклітинних організмів світяться включені в протоплазму крапельки особливого жироподібні речовини.
У багатоклітинних зазвичай є особливі світяться залози, що виділяють речовину, що світиться. Деякі тварини можуть викидати цю речовину в воду, де воно і спалахує яскравим світлом (рис. 171).
Малюнок 171. Трагедія морських глибин.
Американський дослідник природи Біб, який спостерігав через ілюмінатор своєї батисфери на глибині 500 м, як червона глибоководна креветка (Асаnthephyra purpurea) викидає в пащу полює за нею риби (Photos-tomias guernei) хмара вогню, описує це так: «Я побачив кілька істот довжиною в кілька сантиметрів, що кинулися до ілюмінатора; потім вони повернулися в сторону і. вибухнули. На цей раз очі мої були спрямовані на них. При спалаху настільки сильною, що вона освітила мені обличчя і внутрішній край ілюмінатора, я побачив велику червону креветку, що випускає потік полум'я ».
Багато черв'яки, ракоподібні, головоногі молюски і риби мають набагато складніше влаштовані світяться органи, створені як би «за всіма правилами фототехніки». У них укладені не тільки залози, що виділяють речовину, що світиться, але і шари пігменту, рефлектор, лінза, «відображають дзеркала» і навіть «кольорові екрани». Пігментний покрив ізолює світиться частина органу від внутрішніх органів тварини і відкритий назовні; лінза, як в проекційному ліхтарі, концентрує пучок світла; «Рефлектори» відбивають світло в сторону лінзи; шари кольорових клітин - хроматофорів - розташовані попереду лінзи і забарвлюють виходить від світиться органу світло в той чи інший колір (рис. 172).
Малюнок 172. Складні органи світіння риб - з «збільшувальними стеклами» і «рефлектором».
Особливо різноманітні світяться органи у риб. Нерідко світяться органи розташовані під очима по обидва боки голови так, що світло, як у автомобіля, відбивається вниз і вперед, але очі самої риби від нього захищені. Іноді світяться органи знаходяться або на особливих вусиках, що відходять від верхньої частини голови, або на кінці довгого хвоста. Іноді вони розташовані по краях величезної пащі, як би висвітлюючи її нутро, як сцену в театрі. Часто світяться органи розташовуються рядами уздовж тіла, і тоді пропливає в темряві риба схожа на що йде далеко корабель з яскраво освітленими ілюмінаторами (рис. 173).
Малюнок 173. Глибоководні риби з «фарами» під очима.
Багато дослідників схильні були вважати джерелом світіння морських організмів тільки бактерій, що знаходяться з ними в симбіозі і зосереджених в певних частинах їх тіла. Дійсно, нерідкі випадки, коли з світних організмів тварин вдавалося витягувати світяться бактерій. Однак так само численні випадки, коли світяться органи позбавлені бактерій.
Фізіологічний процес, що виявляє себе як світіння, дуже схожий з процесом дихання і, можливо, являє собою особливу і спеціалізовану форму цього процесу. Таким чином, світіння є процес повільного окислення особливого складного речовини, званого люциферином і містить жирові і білкові сполуки. Люциферин - дуже стійка речовина. Він може довго зберігати свої властивості і світитися в висушеному стані, поза тіла тварини. Однак сам по собі люциферин світла не дає. Для цього необхідно вплив на нього каталізатора - ензиму люциферази, що виділяється тими ж органами. Для світловий реакції необхідний також і, кисень. Обидві речовини, люциферин і люціферази, можна виділити з світиться організму і отримати світловий ефект поза його тіла.
Яке ж біологічне значення світіння?
Безсумнівно, що в багатьох випадках, як, наприклад, у бактерій, світіння не дає ніяких біологічних переваг. Не можна їх побачити, наприклад, в добре всім відомому світінні гнилушек. Може бути, в окремих випадках таке світіння має значення фактора, який залучає нічних комах, що переносять бактерій з одного місця на інше. В інших випадках світяться органи, безсумнівно, представляють тварині певні вигоди або в сенсі залучення видобутку на світло, або для відлякування ворогів. Іноді ці органи служать як ліхтарі, для освітлення частини простору. Можливо, що, користуючись світлом, тварини одного виду, але різної статі, можуть знаходити один одного в темряві.
Часом свежепойманная риба, будучи навіть посоленной, на інший день починає видавати сильне світло, що пов'язано з розвитком на її поверхні бактерій, що світяться. Виявляється, що світіння може набувати для нас важливе значення. Іноді яскраво світяться рибальські мережі внаслідок масового розвитку на них бактерій і відлякують рибу, замість того, щоб ловити її.
Набагато більше значення має світіння моря для військового флоту, особливо під час військових операцій. Перш за все суду, що рухаються у воді, в якій знаходяться світяться організми, навіть зовсім темної ночі стають добре помітні. З аероплана в такому випадку добре можна розрізнити корабель по світлому сліду, що залишається за його кормою. Підводний човен навіть на глибині 10-20 м буде добре видно завдяки огортає її сяючого покривала.
З іншого боку, якщо море світиться, то з корабля легко помітити ворожу торпеду і ухилитися від неї.
Чимало занепокоєнь при цьому завдають морякам дельфіни, дуже схожі, при світінні моря, на рухомі під водою міни.