Биолюминесценция
Биолюминесценция – самый распространенный вид самосвечения, и в тоже время самый многообразный. Например мерцание светлячков, свечение минералов и гниющих пней, «горящее» ночное море, светящиеся насекомые и грибы
Что удивительно, люминесценция свойственна множеству живых организмов: бактериям, радиоляриям, грибам, губкам, ракообразным, моллюскам, улиткам, устрицам, многоножкам, рыбам и насекомым. Но ни одно, из известное науке земноводное, млекопитающее, или птица не светится в темноте, кроме геномодифицированных. Аналогичная ситуация и с высшими растениями. Организмы обитающие в пресной воде, так же лишены этих свойств, хотя многие из них очень близки по виду с люминесцирующими организмами моря. Самый распространённый цвет в палитре «живого свечения» – голубой, но так же популярен зелёный и жёлтый цвет.
Светящийся моллюск
В античные времена светящийся моллюск Pholas dactylus был деликатесом, но никто не интересовался его устройством. И только француз Дюбо в 1887г. решил исследовать на этом моллюске явление биолюминесценции. Ученый заметил, что холодная вода, в которой раньше находились моллюски, продолжает излучать свет еще в течение нескольких минут. Когда свечение прекращается, его можно восстановить вновь, если добавить вытяжку, из обработанных в горячей воде моллюсков . Так он пришел к выводу, что во второй вытяжке присутствует какое-то вещество, необходимое для возникновения люминесценции. И что оно не разрушается при нагревании.
Работу с этим видом моллюска продолжил американец Э. Гарвей. Он доказал, что излучение света живыми организмами — ферментативный процесс. Во время Второй Мировой войны японские солдаты, как источник слабого света использовали устриц Cypridina. Которые предварительно высушивались и перетирались. Если солдату нужно было изучить карту или прочитать приказ, он смачивал в руке воду и порошок из устрицы.
Морские светящиеся черви
Среди морских кольчатых червей известно множество обладающих люминесцентными свойствами. Есть предположение, что именно их Христофор Колумб описывал как светящиеся огоньки в море, во время своего первого путешествия в Вест-Индию.
Вблизи Бермудских островов обитают кольчатые черви Odontoryllis enopla. Их биолюминесценция связана с периодом размножения и фазами луны. А именно, через два-три дня после полнолуния на поверхности моря появляются самки, описывают маленькие круги, излучая свет. Наибольшая яркость и скорость движения у червей отмечается на 55ой минуте после захода солнца. Свет привлекает самцов, обитающих на большой глубине. Подплывая к самкам и на расстоянии в несколько сантиметров, самцы начинают мерцать. Обычно, около одной самки собирается несколько самцов, и вся группа кружится в светящемся кольце. По окончании брачного периода насекомые все еще продолжают реагировать на свет. Например, они собираются вокруг опущенного в воду электрического фонаря.
Биолюминесценция грибов
Наибольшую известность получил гриб Panis Stiptcus, американская форма которого люминесцирует, а европейская нет.
Физиология и биохимия люминесценции бактерий изучена очень подробно. Но точный механизм самого явления по-прежнему известен плохо. В 1668 г. Р. Бойль показал, что для свечения бактерий необходим воздух. Позже они открыты в морской воде и стали излюбленным объектом для изучения биолюминесценции.
Лучшей питательной средой для них оказалась мертвая рыба и морские рачки, не обмытые пресной водой. Если такую рыбу или рачков подержать ночь при температуре 15—20° С, то к утру они покрываются колониями светящихся бактерий. Затем бактерии можно перенести на агар и вырастить чистую культуру, излучающую сильный синий или сине-зеленый свет. Техника таких экспериментов была разработана еще Дюбо. Он писал: «В 1900 году в Париже, я смог осветить ярчайшим, похожим на лунный, светом огромную комнату. Для этого я использовал большой стеклянный сосуд объемом в 25 литров, заполненный… светящимися бактериями. Любой человек, входящий в мою комнату в вечернее время, хорошо видел всех присутствующих и мог свободно читать».
Многие из этих бактерий существуют в симбиозе с другими организмами. Например, известна рыбка Photoblepharon, у которой под глазами находятся мешочки в которых и обитают бактерии. Люминесцируют они всё время, но рыба может ограничивать свечение, закрывая эти мешочки «веками». У морского чёрта есть похожий мешочек, прикреплённый на «удочке» на его голове.
Светящиеся насекомые
Не удивительно, что самое широкое распространение биолюминесценция получила среди насекомых. Например жуки-светляки и их личинки, цикады-фонарницы, жуки-щелкуны, ногохвостки и т.д.
Чаще всего членистоногие используют свой свет в брачный период для привлечения партнёра. В Юго-Восточной Азии обитает вид светляков, который находясь на одном дереве вспыхивают и гаснут синхронно. Два находящихся рядом дерева имеют один и тот же интервал, но сдвинуты по фазе. Есть предположение, что на одном находятся самцы, а на другом самки. Но это до конца ещё не известно.
Редкой люминесценцией двух цветов обладает жук Phixothrik. Его личинка по бокам украшена люминесцирующими пятнами, а на голове – красными. В ночи светится только голова и она похожа на тлеющую сигарету. Но если её потревожить, то загораются боковые огоньки. Создаётся впечатление, что это вагон метро в миниатюре.
