Маленькие живые организмы которые светятся в воде. Светящиеся глубоководные животные

Кто из нас не читал повесть Артура Конан Дойля "Собака Баскервилей", в которой рассказывается о светящейся собаке-убийце, преследовавшей семью Баскервилей. Кровь стынет в жилах и становится очень страшно...

Когда наступает ночь и около замка снова слышится страшный вой, а затем неожиданно появляется огромное страшное существо - значит, снова в семье Баскервилей кто-то будет убит. Впрочем, читая это, мы понимали, что светящаяся в темноте собака - это плод фантазии Конан Дойля, в реальности этого просто не может быть. Но мы ошибались. Прошли годы, и ученые разных стран научились выводить светящихся в темноте животных: свиней, мышей, кошек, собак, кроликов, рыб и обезьян.

Подобные эксперименты проводятся не ради шутки или прикола, а для изучения развития болезней и для нахождения наиболее оптимальных методов их лечения.

Свиньи, например, по многим параметрам схожи с человеком: по размеру сердца и кровеносной системы, по уровню гемоглобина в крови, по количеству эритроцитов и группам крови, по процессам пищеварения. И даже кожа хрюшек похожа на человеческую! Потрясающее количество сходств! Обезьяны, якобы наши предки, и те имеют гораздо меньшее количество генетических совпадений с человеком. Как же этим не воспользоваться!

Первыми светящихся свиней вывели ученые Китая. Они ввели в тело свиноматки, а точнее, в эмбрион, флюоресцентный протеин, взятый у медузы, способной светиться в темноте. Опыт удался, и в итоге родились очаровательные светящиеся поросята, при дневном освещении имеющие зеленоватый оттенок кожи, глаз, пятачков, зубов, копыт и даже всех внутренних органов, а если на них направить ультрафиолетовый свет, то они засияют, как огоньки!

Свечение на клеточном уровне, без вреда для организма животного, позволяет следить за всеми происходящими в организме процессами. Из оборудования нужен только микроскоп с ультрафиолетовой подсветкой.

Этот метод используется при наблюдении за организмом после пересадки стволовых клеток, которые обладают способностью превращаться в клетки органа, в который их пересадили. Введение клеток светящихся свиней позволяет по свечению проследить весь их путь в организме.

Схожесть организма свиньи и человека, возможно, в будущем позволит выращивать свиней-доноров для пересадки органов нуждающимся людям, но пока это не совсем получается. Ученые не смогли вывести свинью, генетически схожую с человеком, поэтому при пересадке тканей происходит отторжение.

Также проблема в том, что здоровых светящихся свиней очень мало, а вырастить их сложно. Поросятки зачастую либо рождаются мертвыми, либо с серьезными патологиями. Ученые надеются, что светящиеся свиньи могут приносить потомство, которое также может светиться. Да и еще нужно выяснить, не заразят ли светящиеся хрюшки-доноры людей какой-нибудь своей "свинской" болезнью.

Подобные эксперименты проводятся и с другими животными: кошками, обезьянами и т.д. В их организм "запускается" болезнь, которой может болеть и человек, а затем, наблюдая по свечению за развитием болезни, животное пытаются вылечить, применяя те или иные технологии и лекарства. Если животное выздоравливает, значит, найденное средство в будущем может помочь и человеку.

Протеин из медуз использовался и в экспериментах с малярийными комарами: удалось вывести комаров-самцов со светящимися половыми органами, которые не могут размножаться. Их отсортировали от самок (у тех ничего не светится) и выпустили на свободу. В результате замещения обычных малярийных комаров-самцов светящимися произошло сокращение их популяции.

Очень многие организмы растительного и животного мира способны излучать свет. На данный момент таких животных насчитывается порядка 800 видов, часть которых относится к глубоководным обитателям.

Это одноклеточные (ночесветки), кишечнополостные (морские перья, гидроиды, медузы, сифонофоры), гребневики, различные ракообразные, моллюски (особенно глубоководные кальмары), черви и иглокожие. Но не стоит забывать и про рыб, ярким примером которых являются удильщики.

Рассказать обо всех "светящихся в ночи" не хватит времени, поэтому мы решили составить Топ-10 наиболее интересных светящихся представителей глубоководного мира.

Морское перо относится к группе перистых известковых полипов. Известны своей способностью светиться. Свечение – это реакция полипа на различные раздражители. Распространены в тропических и субтропических водах Атлантического океана и Средиземного моря. Селятся колониями на песчаном или илистом морском дне. Питаются планктоном и органикой. Вырастают до 40 сантиметров (верхняя и нижняя части), но на поверхности их «перо» не превышает 25 сантиметров. Всего насчитываются порядка 300 видов.

Рыба-топорик обитает на глубине 200-600 метров, но некоторые экземпляры можно встретить и на глубине до 2 километров. Благодаря узкому хвосту и широкому плоскому телу внешне они чем-то похожи на топор. За что, собственно, и получили свое название. Вырастают не более 7-8 сантиметров. Хищники. Фотофоры (органы свечения) расположены на брюшке. Во время свечения, для рыб, обитающих на большей глубине, его силуэт становится размытым. Поэтому способность к свечению у этих рыб служит для маскировки, а не для заманивания добычи, например как у удильщиков. Рыбы-топорики могут регулировать интенсивность своего сияния.

У каждого представителя этого типа морских беспозвоночных животных имеются «гребни» - гребные пластинки, которые представляют склеенные между собой пучки ресничек. Размеры очень разнообразны – от 2-2,5 мм до 3 м (например, венерин пояс (Cestum Veneris)). Тело похоже на мешочек, на одном конце которого располагается рот, а на другом органы равновесия. У гребневиков нет стрекательных клеток, поэтому пища захватывается сразу ртом или ловчими щупальцами (у гребневиков класса Щупальцевые (Tentaculata)). Они гермафродиты. Питаются планктоном, мальками рыб и другими гребневиками.

Черви-бомбисты были обнаружены в Тихом океане – у побережья Филиппин, Мексики и США. Обитают на глубине от 1,8 до 3,8 километров. Их тело состоит из сегментов и прикрепленных к ним щетинок. Очень хорошо плавают. Делают это при помощи волнообразных движений своего тела. В длину вырастают от 2 до 10 сантиметров.

Основным их способом защиты является запуск «бомбочек» - простых мешочков, наполненных гемолимфой – веществом, которое является «кровью» у беспозвоночных. При приближении противника эти бомбочки отделяются от червя и начинают люминесцировать.

Обитает на глубине 500-1000 метров. Он буквально усеян фотофорами различных размеров, большая часть которых располагается на глазах (на веках и даже в глазном яблоке). Иногда они сливаются в сплошные светящиеся полосы, которые окружают глаз. Он может регулировать интенсивность свечения своих «фар». Питается рыбой и различными позвоночными. Имеет чернильный мешок.

6. Гигантский глубоководный кальмар Taningia danae

Это самый большой биолюминесцентный кальмар. Известный науке экземпляр достигает в длину 2,3 метра и весит около 60 килограммов. Обитает в тропических и субтропических водах на глубине около 1000 метров. Агрессивный хищник. Скорость преследования составляет 2,5 метра в секунду. Кальмар перед нападением излучает короткие световые вспышки при помощи специальных органов, расположенных на щупальцах. Есть несколько предположений о том, для чего ему нужны эти вспышки света:

1. Они помогают кальмару ослепить жертву;
2. позволяют измерить расстояние до цели;
3. или являются элементом ухаживания.

Яркий представитель глубоководный светящихся рыб. Одна из самых страшных рыб в мире. Обитает на глубине до 3000 метров. Отличительной особенностью является отросток на голове у самок, на конце которого располагается мешочек со светящимися бактериями. Он выполняет роль приманки для других глубоководных рыб. Удильщики также питаются ракообразными и головоногими. Очень прожорливы.

С более подробной информацией об этих рыбах Вы сможете ознакомиться .

Это глубоководные креветки. Фотофоры у них располагаются на теле и на специальных участках печени, которые просвечивают сквозь покровы тела. Эти креветки также способны выбрасывать светящуюся жидкость, которая отпугивает противников. К тому же это свечение помогает им находить друг друга в период размножения. У каждого вида этих креветок определенные светящиеся участки. Это помогает им различать друг друга.

9. Адский вампир или адский кальмар-вампир (лат. Vampyroteuthis infernalis)

Слайд 2

Биолюминесценция - способность живых организмов светиться, достигаемая самостоятельно или с помощью симбионтов. Свет создаётся у более высоко развитых организмов в специальных светящихся органах (например, в фотофорах рыб), у одноклеточных эукариот - в особых органоидах, а у бактерий - в цитоплазме. Как выяснилось в природе не существует светящихся растений, но есть светящиеся бактерии и грибы. ЧТО ТАКОЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ? Грибы Бактерии

Слайд 3

ЧТО ТАКОЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ? Само название «биолюминесценция» буквально означает «слабое живое свечение». Биолюминесценция основывается на химических процессах, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света.Коэффициент полезного действия живого свечения фантастически велик: он достигает 80-90%. Медуза Рыбы Светлячок

Слайд 4

ЧТО ТАКОЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ? От энергии светового кванта (фотона) зависит частота испускаемого света, то есть его цвет. Кораллы Анчоусы

Слайд 5

ЧТО ТАКОЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ? Среди наземных животных способность к свечению является скорее исключением из правил, но среди морских животных она распространена широко. По числу светящихся видов среди беспозвоночных лидируют кишечнополостные (мягкие кораллы, морские перья, глубоководные медузы) и головоногие моллюски (кальмары и каракатицы), а среди хордовых - оболочники (сальпы и огнетелки), а также рыбы. Сальпа Кальмар

Слайд 6

ЧТО ТАКОЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ? Из пресноводных биолюминесцентных видов известны новозеландский брюхоногий моллюск Latia neritoides и ряд бактерий. Среди наземных организмов светятся отдельные виды грибов, земляных червей, улиток, многоножек и насекомых. Latia neritoides Светящаяся улитка Светлячок

Слайд 7

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Эта история началась 4 января 1761 г., когда датский военный корабль вез из Копенгагена в Смирну научную экспедицию, одним из участников которой был зоолог Форскол. Однажды в начале марта, когда корабль плыл по Северному морю, пассажиры заметили в воде странное свечение. Причиной оказались медузы, «способные светиться внутри».

Слайд 8

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Если медуз тревожили, они ярко светились зеленым фосфорическим светом. Форскол заспиртовал несколько экземпляров медуз и записал по-латыни в своем походном дневнике: «при раздражении и гибели светятся».

Слайд 9

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Свечение моря на протяжении веков оставалось одной из величайших загадок океана. Ученые пытались объяснить этот феномен и свечением содержащегося в воде фосфора, и электрическими разрядами, возникающими при трении молекул воды и соли, и тем, что ночной океан отдает поглощенную днем энергию Солнца. В настоящее время установлено, что свечение моря вызвано биологическими причинами, главной из которых является массовое размножение некоторых биолюминесцентных видов организмов, составляющих значительную часть планктона Мирового океана. Биолюминесцентный планктон Гребневик

Слайд 10

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ У бактерий люминофорные белки рассеяны по всей клетке, у одноклеточных эукариотических организмов они находятся в окруженных мембраной пузырьках в цитоплазме. У многоклеточных животных свет обычно излучают специальные клетки – фотоциты. Фотоциты кишечнополостных и других примитивных животных светятся непрерывно или в течение нескольких секунд после механического или химического раздражения. У животных с развитой нервной системой она управляет работой фотоцитов, включая и выключая их в ответ на внешние раздражители или при изменении внутренней среды организма. Фонареглаз Шишечник

Слайд 11

БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ У ГЛУБОКОВОДНЫХ РЫБ У многих глубоководных головоногих тело разрисовано узором из разноцветных световых пятен, а фотофоры устроены очень сложно, наподобие светящего только в нужном направлении прожектора с отражателями и линзами. Удильщик

Слайд 12

ИНТЕРЕСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Световые вспышки отпугивают хищников от медуз, гребневиков и других беспомощных и нежных созданий. Кораллы и другие колониальные животные светятся в ответ на механическое раздражение, а их соседи, которых никто не трогал, тоже начинают мерцать.

Слайд 13

ИНТЕРЕСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Насекомоядные личинки новозеландских комаров Arachnocampa плетут ловчую сеть и подсвечивают ее собственным телом, привлекая насекомых.

Слайд 14

ИНТЕРЕСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В Бразилии и Уругвае водятся красновато-коричневые светлячки с рядами ярко-зеленых огоньков вдоль туловища и ярко-красной лампочкой на голове. Известны случаи, когда врачи производили операции при свете светлячков, насыпанных в бутылку.

Слайд 15

ИНТЕРЕСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ Самое яркое применение биолюминесценции – создание трансгенных растений и животных. Первую мышь с геном GFP, внедренным в хромосомы, создали в 1998 году. Первых светящихся рыб создал тайваньский ученый доктор Гун (Zhiyuan Gong) в 2001 г.

Посмотреть все слайды

Ercinia — латинское название птицы герцинского леса, чьи перья светятся ночью is Latin name variant of Hercinia, bird of Hercynian forest in Germany with feathers which shine at night латинское название птицы герцинского леса, чьи перья светятся ночью

Hercynia — is Latin name variant of Hercinia, bird of Hercynian forest in Germany with feathers which shine at night латинское название птицы Герцинского леса, перья которой светятся ночью is Latin name variant of Hercinia, bird of Hercynian forest in Germany with feathers which shine at night латинское название птицы Герцинского леса, перья которой светятся ночью

Начало этой легенде положил Плиний Старший в кратком сообщении в 10 книге своей "Естественной истории":

В Герцинском лесу в Германии, как нам рассказывали, водятся странные птицы, чьи перья светятся как огонь ночью.

Плиний Старший «Естественная история» X. LXVII. 132

Гай Юлий Солин в III веке н.э. увеличил это описание до целой истории. Оказывается, в тёмном Герцинском лесу (подробнее о леса см. в статье "Ахлис ") все не только привыкли к этой чудесной птице, но и, надрав с неё перьев, пользуются их особенностями для ночных путешествий:

В Герцинском лесу водятся птицы, оперение которых светится в темноте и даёт свет, разгоняющий царящую в чаще ночь. Поэтому местные жители стараются так направить свои ночные вылазки, чтобы можно было ориентироваться при этом свете. Также они отыскивают дорогу, бросая сверкающие перья во тьму впереди себя.

Солин «Собрание достопримечательностей», 20, 6-7

Исидор Севильский повторил информацию Солина , но с тем исключением, что путники, идущие ночным германским лесом, не бросают теперь перья впереди себя; теперь сами птицы летят впереди идущего и освещают ему путь своими сияющими крыльями. Исидор называет птиц эрциниями (Hercyniae) и производит это название от Герцинского леса (Hercynio) - имя, придуманное, возможно, самим Исидором.

Со временем эти птицы попали в свод сообщений, которые впитали в себя из "Этимологий" средневековые бестиарии. В бестиариях Второго семейства птица эрциния - обычный гость, однако никаких дополнительных особенностей этой птице бестиарии не добавили, исправно и почти дословно повторяя Исидора.

В "Космографии" Этика Истрийского (VII век) эти птицы неожиданно сменили локализацию и оказались обитателями не Герцинского леса, а Гирканского леса в районе Каспия . У Этика Гирканский лес выглядит не на своём месте, так как до этого он описывает северные регионы. Скорее всего, это была обычная ошибка, но она дала свои плоды и целый ряд средневековых авторов помещает этих птиц в регионы возле Каспия.

Любопытную стадию развития легенды о светящихся птицах зафиксировал Гуго Сен-Викторский, описав большую карту мира Эбстфорско - типа в 1030-1035 годах. В пространстве "вдоль северного океана, между Дунаем и этим океаном", Гуго, в частности, увидел некий мыс, заселённый гелонами, которые укрываются кожей врагов, затем готов, кинокефалов , а затем хазар, Gazari, и "лошадиный лес со светящимися птицами", saltus equinus, habens aves fulgore perspicvas (определение "лошадиный", eqinus - по-видимому, испорченное Hercinus.

Чекин, Л.С. "Картография христианского средневековья. VIII-XIII вв."

Гонорий Августодонский в XII веке идёт ещё дальше и от целиком придуманного "Гирканского леса" производит всю область Гирканию, а саму Гирканию помещает на запад от Бактрии:

Здесь начинается Гиркания, названная от Гирканского леса, где есть птицы, чьи перья светятся ночью.

Гонорий Августодонский "Об образе мира", I.XIX

Существует гипотеза, что начало этой легенде могло дать яркое оперение хвоста свиристели .

For the first time these birds were mentioned by Pliny the Elder (23-79 AD):

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

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

We have been told of strange kinds of birds in the Hercynian Forest of Germany whose feathers shine like fires at night-time.

In 3 century A.D. Solin enlarged this brief account to a whole story:

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 rationem viae moderentur indicio plumarum refulgentium.

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

The Forrest of Hertswald bréedeth byrds, whose feathers shyne and giue light in the darke, though the night be never so close and clowdy. And therefore men of that Countrey, doo for the most parte so laye theyr outgoings by night, that they may vse thē for a helpe to direct theyr journey by: and casting them before them in ye open pathes, doo finde howe to kéepe theyr way by the glystring of those feathers, which shewe them which way to goe.

The excellent and pleasant worke of Iulius Solinus Polyhistor...

Isidore of Seville repeated all written by Solin except of traveler"s modus operandi with feathers of this bird. Name Hercynia first time appears also in "Etymologies".

Свечение считается обычным явлением в природе. Поэтому способность испускать свет с помощью простой химической реакции, или биолюминесценция, встречается, по крайней мере, у 50 различных видов грибов, светлячков и даже у ужасающих морских обитателей. С помощью этой реакции светящиеся существа извлекают для себя немало пользы: отгоняют хищников, привлекают добычу, избавляют свои клетки от кислорода или попросту справляются с существованием в вечном мраке глубин океана.

Так или иначе, люминесценция - один из самых гениальных инструментов жизни, а мы представим вам список самых необычных и странных существ, способных светиться в темноте. Многие из этих видов в настоящее время выставлены в качестве экспонатов на экспозиции в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.

Самка и самцы морского черта

Адский кальмар

Светящиеся медузы

Каких только необычных и удивительных существ не встретишь в море или в глубинах океана. Следующие фиолетовые в зеленой оправе существа обитают в Тихом океане у берегов Северной Америки. Эти медузы способны генерировать сразу два вида свечения. Биолюминесцентное обладает пурпурно-голубым свечением и производится в результате химической реакции между кальцием и белком. И уже эта реакция, в свою очередь, вызывает свечение вокруг ободка медузы, образуя зеленый флуоресцентный белок, а затем и зеленое свечение. Ученые широко используют эту особенность существа для изучения визуализации процессов в организме.

Огненная вода

Наверняка мало кто знает, что в природе встречается явление, которое можно сравнить со светящимся океаном. Однако никто не отказался бы воочию понаблюдать за ярко синим неоновым прибоем океана. Все дело в том, что вода наполняется динофлагеллятом, одноклеточными планктонными существами с хвостами, которые распределяются на внушительных площадях у побережья. Ученые полагают, что эти существа населяют нашу планету уже миллиард лет, а последние несколько тысячелетий озадаченные люди были склонны приписывать это явление к таинственной магии морских богов.

Большерот

Для того чтобы добыть себе пропитание, эта рыба сначала использует биолюминесценцию, чтобы вызвать флуоресценцию в виде красных огоньков в области возле носа, а затем испускает импульсы красного цвета, чтобы обнаружить креветок. Когда добыча будет найдена, поступает разблокировка сигнала, а челюсть приводится в действие. Гениальный хищник пользуется тем обстоятельством, что креветки, как и многие другие обитатели моря не могут распознавать красный свет.

Креветки систелласпис

Однако не все креветки столь податливы и легко досягаемы для хищников. Например, креветки систелласпис обладают отличной защитой, в том числе и от большерота. Эти креветки обезоруживают хищников, выплевывая неприятную светящуюся жидкость из своего хвоста прямо перед пастью.

Стена из кораллов

На Каймановых островах обнаружена кровавая стена, высотой 1000 футов, состоящая из светящихся кораллов. Это интересное явление стало возможным благодаря тому, что здесь нашли себе пристанище многие биолюминесцентные существа. Многие аквалангисты увлеченно делают снимки того, как кораллы преобразуют свой красный цвет в удивительное зеленое свечение.